Thuyết minh đồ án nền móng

Thuyết minh đồ án nền móng

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 1 MỤC LỤC 1. THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 2A 4 2. THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 6 2.1. SƠ ĐỒ MÓNG BĂNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 6 2.2. CHỌN VẬT LIỆU CHO MÓNG 8 2.3. CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG 8 2.4. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƢỚC MÓNG (BxL) 9 2.4.1. Xác định bề rộng móng B 9 2.4.2. Điều kiện ổn định của nền đất đáy móng. 10 2.4.3. Điều kiện cƣờng độ. 12 2.4.4. Điều kiện ổn định tại tâm đáy móng (ĐK lún) 12 2.5. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC TIẾT DIỆN NGANG 15 2.5.1. Xác định:  15 2.5.2. Xác định chiều cao móng: 15 2.6. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM MÓNG (M;Q) 16 2.7. Tính toán cốt thép chịu lực trong dầm móng 29 2.7.3. THANH THÉP SỐ 3, BỐ TRÍ CỐT ĐAI 31 2.7.4. TÍNH VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO THANH SỐ 4. 32 3. THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 3B. 33 4. SỐ LIỆU TẢI TRỌNG. 36 5. THIẾT KẾ MÓNG CỌC. 36 5.1. CHỌN THÔNG SỐ BAN ĐẦU. 36 5.1.1. Chọn chiều sâu chôn đài móng. 36 5.1.2. Chọn thông số cho cọc. 36 5.1.3. Tính khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu. 38 5.1.4. Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền. 39 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 2 5.1.5. Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cƣờng độ của đất nền. 40 5.1.6. Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn (SPT): 41 5.2. Xác định số lƣợng cọc trong đài. 42 5.1. Bố trí cọc trong đài: 42 5.2. Kiểm tra phàn lực đầu cọc. 42 5.3. Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm. 43 5.4. Kiểm tra lún cho móng. 44 5.4.1. Xác định móng khối quy ƣớc 44 5.5. Xác định chiều cao đài móng. 48 5.6. Tính toán cốt thép cho đài cọc. 50 5.7. Kiểm tra cọc chịu tải ngang. 51 5.8. Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp 56 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 3 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: Chữ ký của giảng viên hƣớng dẫn: ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 4 PHẦN I: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 1. THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 2A Theo sơ đồ mặt bằng tổng thể khu đất tại đƣờng 30 tháng 4, thi xã Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh, công tác khoan khảo sát địa chất phục vụ cho việc thiết kế công trình Khu phố thƣơng mại liên kế 25 căn, có 3 vị trí khoan khảo sát địa chất: HK1, HK2, HK3 Chiều sâu khoan khảo sát là -15m mỗi hố khoan, có các trạng thái của đất nền nhƣ sau: * Hố khoan HK2 có 4 lớp, HK1 và HK3 có 5 lớp 1.1. Lớp 1: (Chí có tại HK1) Đất sét lẫn cát, màu nâu đỏ Lớp này dày 0.5m 1.2. Lớp 2: Sét pha nhiều cát, màu xám nhạt đến xám trắng đốm nâu vàng/ nâu đỏ, độ dẻo trung bình – trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng, gồm 2 lớp: 1.2.1. Lớp 2a: Trạng thái dẻo cứng; có bề dày tại HK1 = 5.5m, HK2 = 5.3m, HK3 =3.2m với các tính chất cơ lý đặc trƣng nhƣ sau: - Độ ẩm: W = 21.4% - Dung trọng tự nhiên:   = 1.885 g/cm 3 = 18.85 KN/m 3 - Sức chịu nén đơn: Qu = 1.211 kG/cm 2 - Lực dính đơn vị: C = 0.151 kG/cm 2 = 15.1 KN/m 2 - Góc ma sát trong:  = 14 0 30’ 1.2.2. Lớp 2b: Trạng thái nửa cứng, có bề dày tại HK3 = 2.5m với các tính chất cơ lý đặc trƣng nhƣ sau: - Độ ẩm: W = 20.1% - Dung trọng tự nhiên:   = 1.917 g/cm 3 = 19.17 KN/m 3 - Lực dính đơn vị: C = 0.241 kG/cm 2 = 24.1 KN/m 2 - Góc ma sát trong:  = 17 0 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 5 1.3. Lớp 3: Sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite, màu nâu đỏ vân xám trắng đốm vàng nâu, độ dẻo trung bình – trạng thái nửa cứng; có bề dày tại HK1 = 1.5m, HK2 = 1.9m, HK3 = 1.3m với các tính chất cơ lý đặc trƣng nhƣ sau: - Độ ẩm: W = 20.1% - Dung trọng tự nhiên:   = 1.972 g/cm 3 = 19.72 KN/m 3 - Dung trọng đẩy nổi:   = 1.031 g/cm 3 = 10.31 KN/m 3 - Lực dính đơn vị: C = 0.255 kG/cm 2 = 25.5 KN/m 2 - Góc ma sát trong:  = 16 0 30’ 1.4. Lớp 4: Cát mịn lẫn bột, màu xám trắng vân nâu vàng nhạt – trạng thái bời rời; có bề dày tại HK1 = 4.1m, HK2 = 4.3m, HK3 = 4.5m với các tính chất cơ lý đặc trƣng nhƣ sau: - Độ ẩm: W = 25.7% - Dung trọng tự nhiên:   = 1.860 g/cm 3 = 18.60 KN/m 3 - Dung trọng đẩy nổi:  = 0.925 g/cm 3 = 9.25 KN/m 3 - Lực dính đơn vị: C = 0.025 kG/cm 2 = 2.5 KN/m 2 - Góc ma sát trong:  = 27 0 1.5. Lớp 5: Sét lẫn bột và ít cát, màu xám trắng/ nâu đỏ nhạt đến nâu nhạt, độ dẻo cao – trạng thái nửa cứng; có bề dày tại HK1 = 3.4m , HK2 = 3.5m, HK3 = 3.5m với các tính chất cơ lý đặc trƣng nhƣ sau: - Độ ẩm: W = 25.1% - Dung trọng tự nhiên:   = 1.982 g/cm 3 = 19.82 KN/m 3 - Dung trọng đẩy nổi:  = 0.995 g/cm 3 = 9.95 KN/m 3 - Lực dính đơn vị: C = 0.290 kG/cm 2 = 29.0 KN/m 2 - Góc ma sát trong:  = 15 0 Trong phạm vi khảo sát, địa tầng chấm dứt ở đây. ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 6 2. THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 2.1. SƠ ĐỒ MÓNG BĂNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN Với số liệu tính toán được giao theo bảng sau: Mã Đề 24 Địa chất L1 (m) L2 (m) L3 (m) L4 (m) L5 (m) N tt H tt M tt 2A 4.2 5.0 5.9 5.0 4.2 3543 -10 96.45 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 7 Lực dọc Ntt Lực Ngang Htt Moment Mtt (KN) (KN) (KN.m) A 461 52 40 B 619 60 53 C 695 50 73 D 729 67 70 E 557 48 69 F 482 57 60 Cột Giá Trị Tính Toán Lực dọc Ntc Lực Ngang Htc Moment Mtc (KN) (KN) (KN.m) A 400.87 45.22 34.78 B 538.26 52.17 46.09 C 604.35 43.48 63.48 D 633.91 58.26 60.87 E 484.35 41.74 60 F 419.13 49.57 52.17 Cột Giá Trị Tiêu Chuẩn ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 8 2.2. CHỌN VẬT LIỆU CHO MÓNG - Móng đƣợc đúc bằng bê tông B20 (M250) có: + R bt = 0.9MPa (cƣờng độ chịu kéo của bê tông). + R b = 11.5 MPa ( cƣờng độ chịu nén của bê tông). + Mô đun đàn hồi E = 26.5*10 3 MPa = 2.65*10 7 KN/m2. - Cốt thép trong móng loại CII, có cƣờng độ chịu kéo cốt thép dọc Rs = 280MPa, R sw =225MPa - Cốt thép trong móng loại CII, có cƣờng độ chịu kéo cốt thép đai Rs = 225 Mpa, R sw =225MPa - Hệ số vƣợt tải n =1,15. - γ tb giữa bê tông và đất = 22KN/m 3 =2,2T/m 3 2.3. CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG - Đáy móng nên đặt trên lớp đất tốt, tránh đặt trên rễ cây hoặc lớp đất mới đắp, lớp đất quá yếu. - Chiều sâu đôn móng: chọn D f = 2 m . - Chọn sơ bộ chiều cao h: max 1 1 1 1 5.9 (0.49 0.98) 12 6 12 6 i hl                    Chọn h = 0.8 m ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 9 2.4. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƢỚC MÓNG (BxL) - Tổng chiều dài móng băng là: L = 1 + 4.2 + 5.0 + 5.9 + 5.0 + 4.2 + 1= 26.3 m 2.4.1. Xác định bề rộng móng B - Chọn sơ bộ B = 1 m - Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất: + D f = 2 m. + H ( chiều cao mực nƣớc ngầm) = 5.5 m. + Dung trọng lớp đất (lớp 1) trên mực nƣớc ngầm: γ 1 = 20 KN/m 3 + Chiều cao của lớp đất này: h 1 = 0.5 m + Dung trọng lớp đất trên đáy móng (lớp 2) trên mực nƣớc ngầm: γ 2 = 18.85 KN/m 3 + Chiều cao của lớp đất này: h 2 = 1.5 m. + Dung trọng lớp đất dƣới mực nƣớc ngầm trên đáy móng (lớp 2): γ2’ = 9.73 KN/m3 + Chiều cao của lớp đất này: h 2 ’ = 3.5 m ;  3 = 14 0 30’ ; C 3 = 15.1 KN/m 2 + Với góc nội ma sát  3 = 14 0 30’ ( Dùng phƣơng pháp nội suy) ta có 0.3089 2.2354 4.7679 A B C         N 10.675 N 3.765 N 2.470 c q          ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 10 2.4.2. Điều kiện ổn định của nền đất đáy móng. 1.2 0 tc tc max tc tc TB tc min PR PR P         Trong đó: -   : cƣờng độ (sức chịu tải tc) của đất nền dƣới đáy móng. -                  ) -    ,    : Áp lực tiêu chuẩn cực đại và cực tiểu do móng tác dụng lên nền đất. -                    -            - Khoảng cách từ các điểm đặt lực đến trọng tâm đáy móng + 26.3 1 12.15 22 Aa L d l m     +     26.3 1 4.2 7.95 22 aB d L l l m       +     12 26.3 1 4.2 5.0 2.95 22 Ca L d l l l m         +     45 26.3 1 5.0 4.2 2.95 22 Db L d l l l m         +     5 26.3 1 4.2 7.95 22 Eb L d l l m       + 26.3 1 12.15 22 Fb L d l m     [...]... 0.7761 1.747E-11 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG - GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO M250 có: ) + ) + ) + - Biểu đồ lực cắt của dầm móng băng - Biểu đồ Moment của dầm móng băng 2.7 Tính toán cốt thép chịu lực trong dầm móng - Xác định vị trí trục trung hòa: ) ) So sánh Mf với tất cả các giá trị Momen tại nhịp và gối đƣợc xuất ra từ biểu đồ Sap2000 Ta kết luận Mf>Mmax (của cả gối và nhịp)  trục trung hòa đi qua cánh, tính theo... ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO - Page 35 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO 4 SỐ LIỆU TẢI TRỌNG SỐ LIỆU ĐỒ ÁN 𝑡𝑡 𝑁⬚ 𝑘𝑁) 𝑀 𝑥𝑡𝑡 𝑘𝑁𝑚) 𝑡𝑡 𝐻𝑦 𝑘𝑁) 𝑡𝑡 𝑀𝑦 𝑘𝑁𝑚) 𝐻 𝑥𝑡𝑡 𝑘𝑁) 5 THIẾT KẾ MÓNG CỌC 5.1 CHỌN THÔNG SỐ BAN ĐẦU 5.1.1 Chọn chiều sâu chôn đài móng - Chọn chiều sâu chôn đài Df=2.0m 5.1.2 Chọn thông số cho cọc - Chọn vật liệu làm cọc: + Chọn hệ số điều kiện làm việc của bê tông  b = 0.9 + Móng. .. tâm móng là: ∑ ∑ [ ] => Vậy ta có bài toán thỏa mãn điều kiện về độ lún Page 14 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO 2.5 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC TIẾT DIỆN NGANG 2.5.1 Xác định: ) 2.5.2 Xác định chiều cao móng: - Chiều cao dầm móng h:  1 1 h     li max  0.49  0.98  chọn h= 0.8m  12 6  - Chọn bề rộng dầm móng bb bb   0.3  0.6 h   0.24  0.48  0.4m - b=B=1.5m - Chọn chiều cao bản móng. .. 0.33  0.07  0.4 m Độ dốc của bản móng = hb 0.4   2  1m (Thỏa ĐK của độ dốc từ 1  3) ha 0.2 Page 15 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO 2.6 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM MÓNG (M;Q) - Hệ số nền: kN/m2 - Sử dụng phần mềm Sap2000 để tính toán lực cắt và moment tại dầm: XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM MÓNG (M;Q) Frame Text 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 Station m 0 0.1 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.4 0.4... móng (ĐK lún) - Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy móng, ta có: tc Pgl  Ptb   * * D f  122.095   0.5*20  1.5*18.85  83.82KN / m2 e1i  e2i * hi   S   8 cm 1  e1i - Độ lún: S  Si   - Chia lớp đất dƣới đáy móng thành từng đoạn nhỏ: [ - ] [ ] Áp lực ban đầu (do trọng lƣợng bản thân đất gây ra) tại lớp đất i: ∑ Trong đó: (theo bảng 1) ; -hệ số phân bố ứng suất; Page 12 { ĐỒ ÁN NỀN... bb h02 1.5*0.9*0.9*103 *400*(730) 2   699mm Qmax 371.042 => S(mm)  Min(SCT, STT, Smax) (mm) + Vậy chọn cốt đai f 8@200; số nhánh là n=2 bố trí trong đoạn chọn cốt đai f 8@300; số nhánh là n=2 bố trí trong đoạn Page 31 L , đoạn đầu dầm 4 L , đoạn giữa nhịp 2 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG - GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Khả năng chống cắt của cốt đai và bê tông qw  Rsw * n * Asw 225* 2*50.24   113.04( KN ) s 200...  0.000143m2  143mm2 0.9* Rs * hb 0 0.9*280*103 *0.33 Chọn để tính toán As =113.04mm2 + Số thanh n= = 1.27 + Chọn 2 thanh thép Khoảng cách a=1000/2=500 mm Vậy kết luận thép số 4 chọn a500 THANH THÉP SỐ 05 CHỌN THANH THÉP SỐ 06 CHỌN Page 32 @200 (theo cấu tạo) (cốt giá) ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO PHẦN II: THIẾT KẾ MÓNG CỌC 3 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 3B 3.1 Lớp 1: (Cát đắp) Cát hạt vừa, màu vàng... 0.695 0.67 0.638 0.603 0.56 e-p 0.75 0.7 0.65 0.6 0 50 100 Page 13 150 200 250 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Lớp 3 chọn mẫu 1-5 (độ sâu 5.5-6.0m) tính lún từ 5.5-7.5m P (KN/m2) e 0 25 50 100 200 400 800 0.764 0.746 0.725 0.7 0.67 0.63 0.588 e-p 0.8 0.75 0.7 0.65 0 50 100 150 200 250 Ta có bảng tính toán độ lún móng băng như sau: Stt 1 2 3 4 5 Lớp Lớp Chiều độ phân đất dày hi sâu zi tố 2a... Xét 1m bề rộng bản móng tt + Pmax net  * b  bb *1m  0.6 Rbt * hbo *1m 2 + Ta có: tt max  net  + P N tt 6M tt 3543 6*96.45      90.37 KN / m2 2 2 B * L B * L 1.5*26.3 1.5*26.3 + 0.6Rbt * hbo *1m  540hb0 +  90.37  540hb0  hb0  0.17  hb0  0.33 - Chọn chiều cao của cánh móng: - Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ ở đáy móng hb  hbo  a  0.33  0.07  0.4 m Độ dốc của bản móng = hb 0.4 ... giá trị Momen tại nhịp và gối đƣợc xuất ra từ biểu đồ Sap2000 Ta kết luận Mf>Mmax (của cả gối và nhịp)  trục trung hòa đi qua cánh, tính theo tiết diện hình chữ nhật Page 29 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO 2.7.1 TÍNH TOÁN THANH THÉP SỐ 1 (THÉP TẠI NHỊP) TẠI MC 2-2, 4-4, 6-6, 8-8, 10-10 - Tính thép với tiết diện hình chữ T lật ngƣợc Do tiết diện tính là hình chữ nhật có kích thƣớc: 1.5*0.8 m . ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 1 MỤC LỤC 1. THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 2A 4 2. THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 6 2.1. SƠ ĐỒ MÓNG BĂNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 6 2.2. CHỌN VẬT LIỆU CHO MÓNG. tầng chấm dứt ở đây. ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 6 2. THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 2.1. SƠ ĐỒ MÓNG BĂNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN Với số liệu tính toán được giao theo bảng sau:. 56 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: ThS.HOÀNG THẾ THAO Page 3 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN: Chữ ký của giảng viên hƣớng dẫn: ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: