HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

Hớng dẫn đồ án nền móng đồ án nền móng ( phần móng nông ) H v tờn: MS : Lp : I . Số liệu : 1. Cụng trỡnh s : 78 - Trng i Hc Y Ti trng tớnh toỏn tỏc dng di chõn cụng trỡnh ti ct mt t: Cột C1 : N 0 = 102 T ; M 0 = 12,0 Tm ; Q 0 = 2,8 T C2 : N 0 = 64 T ; M 0 = 7,0 Tm ; Q 0 = 2,4 T Tờng T3 : N 0 = 20 T/m ; M 0 = 3,0 Tm/m ; Q 0 = 1,0 T/m 2. Nn t: Lớp đất số hiệu độ dày (m) 1 200 a 2 400 b 3 100 Chiu sõu mc nc ngm : H nn = 10 (m). II. Yêu cầu: - X lý s liu, ỏnh giỏ iu kin a cht cụng trỡnh; - xut cỏc phng ỏn múng nụng trờn nn t nhiờn hoc gia c; - Thit k múng theo phng ỏn ó nờu, thuyt minh tớnh toỏn kh A4 (Vit bng tay); - Bn v kh giy 297x840 v úng vo quyn thuyt minh: + Mt bng múng (TL1/100 - 1/200, trong ú th hin mt cỏch c lng nhng múng khụng yờu cu tớnh toỏn). + Ct a cht. + Cỏc cao c bn. + Cỏc chi tit múng M1, M2, M3 ( TL 1/15 - 1/50) v cỏc gii phỏp gia c nu cú. + Cỏc gii phỏp cu to múng (ging, khe lỳn, chng thm). + Thng kờ vt liu cho cỏc múng . + Khung tờn bn v. Ghi chú : Đồ án này phải đợc giáo viên hớng dẫn thông qua ít nhất một lần . Giáo viên hớng dẫn Móng nông trên nền tự nhiên. Trình tự tính toán có thể theo các bớc sau: - 2 - Hớng dẫn đồ án nền móng Tài liệu B ớc1 Hệ móng nông Vật liệu móng Độ sâu móng Chọn kích th ớc móng ứng suất d ới móng Kiểm tra kích th ớc đáy Kiểm tra chiều cao móng và Fa Cấu tạo Bản vẽ gh L S ][, gh S:kếthiếtchuẩnutiêCác- chất.ịa-Đ trinh.Công- bè băng,on,Đ- nnhiêtựNền- o a vệobả lớpLót - Fa Rk, Rn, thép tông,bê Mác- - h m (don) hx l x b - t ờng) d ới (băng hx b - Trọng l ợng bản thân đất = 0 tcgl 0 Qqua bỏ Th ờng - p p TLBT) kể(không p -p gh S dạng Biến -2 bxl vềtế kinh kiệniềuđvà lật tr ợt, :itả chịu Khả năng -1 Fa).vàhvềtếkinhkiệnùdiêý(chú dứngthẳngvàngnghiêdiện tiếtntrêdộc ờngtraKiểm.pdo móngliệuvậtdộc ờngtoánTính- 0 B ớc2 B ớc3 B ớc4 B ớc5 B ớc6 B ớc7 B ớc8 B ớc9 B ớc10 lún Khe - giằng Hệ - I. TàI liệu thiết kế I.1. Tài liệu công trình: - 3 - Hớng dẫn đồ án nền móng - Tờn cụng trỡnh : Trng i Hc Y - c im kt cu : Kt cu nh khung ngang BTCT kt hp tng chu lc gm 3 khi, 1 khi 5 tng, 1 khi 3 tng v 1 khi 2 tng. - Ti trng tớnh toỏn di chõn cỏc ct, tng (ghi trờn mt bng): C2 : N 0 = 102 T ; M 0 = 12,0 Tm ; Q 0 = 2,8 T C2 : N 0 = 64 T ; M 0 = 7,0 Tm ; Q 0 = 2,4 T T3 : N 0 = 20 T/m ; M 0 = 3,0 Tm/m ; Q 0 = 1,0 T/m Cỏc ct, tng chu ti trng khụng ln nhng chờnh nhau ln. I.2. Tài liệu địa chất công trình: - Phng phỏp kho sỏt: Khoan, kt hp xuyờn tnh (CPT) v xuyờn tiờu chun (SPT). - Khu vc xõy dng, nn t gm 3 lp cú chiu dy hu nh khụng i. Lp 1 : s hiu 200 dy a = 1,4 m Lp 2 : s hiu 400 dy b = 4 m Lp 3 : s hiu 100 rt dy Mc nc ngm sõu 10 m. Lp 1: S hiu 200 cú cỏc ch tiờu c lý nh sau: W % W nh % W d % T/m 3 độ c Kg/cm 2 Kết quả TN nén ép e ứng với P(Kpa) q c (MPa) N 50 100 150 200 28,5 30 23,5 1.80 2.6 8 10 0 0,08 0,819 0,772 0,755 0,741 0,4 3 T ú cú: - H s rng t nhiờn : e 0 = )1(. W n + - 1 = 8,1 )285,01.(1.68,2 + - 1 = 0,913 - Kt qu nộn khụng n ngang - eodometer : h s nộn lỳn trong khong ỏp lc 100 - 200 Kpa: a 1-2 = 100200 200100 pp ee = 100200 741,0772,0 = 0,031 .10 -2 KPa 1 - Chỉ số dẻo A = 30% 23,5% = 6,5 % < 7% đất thuộc loại cát pha. - Độ sệt B = A WW d = 5,6 5,235,28 = 0,77 trạng thái dẻo. - 4 - Biểu đồ thí nghiệm nén ép Hớng dẫn đồ án nền móng Cựng vi cỏc c trng khỏng xuyờn tnh q c = 0,4 MPa = 40 T/m 2 v c trng xuyờn tiờu chun N 60 = 3 cho bit lp t thuc loi mm yu. Mụ un bin dng: E 0 = . qc = 6.40 = 240 T/m 2 Lớp 2: Số hiệu 400 có các chỉ tiêu cơ lý nh sau: W % W nh % W d % T/m 3 độ c kg/cm 2 Kết quả TN nén ép e ứng với P(Kpa) q c (MP a) N 100 200 300 400 28 41 25 1.88 2.7 1 16 0 0,28 0,813 0,792 0,778 0,768 2,9 14 Từ đó ta có: - Hệ số rỗng tự nhiên: e 0 = )(. W n + 1 -1 = 881 28011712 , ),.(., + - 1 = 0,845 - Hệ số nén lún trong khoảng áp lực 100 200 Kpa: a 1-2 = 100200 792,0813,0 = 0,021 .10 -2 KPa 1 - Chỉ số dẻo A = 41 25 = 16 % t thuc loi sột pha. - Độ sệt B = A WW d = 16 2528 - 0,19 < 0,25 trng thỏi na cng. q c = 2,9 MPa = 290 T/m 2 E 0 = .q c = 4. 290 = 1160 T/m 2 (ly =2 ng vi cỏt thụ cht va, xem ph lc trang 2, bi ging Nn v Múng - T.S Nguyn ỡnh Tin). Cựng vi kt qu thớ nghim xuyờn tnh v ch s SPT N 60 = 14 t cú tớnh cht xõy dng tng i tt. Lớp 3: S hiu 100 cú cỏc ch tiờu c lý nh sau: Trong đất các cỡ hạt d(mm) chiếm (%) W % q c MP a N >10 10 ữ5 5 ữ 2 2 ữ1 1 ữ 0,5 0,5 ữ0,25 0,25 ữ0,1 0,1 ữ0,05 0,05 ữ0,02 <0,0 2 - 1 2 21 36 25 7 3 3 2 20 2,63 7,8 17 - Lng ht cú c > 0,5 mm chim 1+ 2+ 21 + 36 = 60% >50% Đất cát thô (cát to) - Có q c = 7,8 MPa = 780 T/m 2 (tra bng trang 2- ph lc bi ging Nn v Múng - T.S Nguyn ỡnh Tin) t trng thỏi cht va ( 50 < q c < 150 kG/cm 2 ), gn phớa xp e 0 0,67 - 5 - Kết quả nén eodometer. Hớng dẫn đồ án nền móng e 0 = )1(. W n + -1 = 0 )1(. e W n + = 67,01 )2,01.(1.63,2 + + = 1,89 T/m 3 - bóo ho G = 0 . e W = 67,0 2,0.63,2 = 0,785 cú 0,5 < 0,785 < 0,8 t cỏt thụ, cht va, m gn bóo ho. - Mụ un bin dng E 0 = . q c = 2,0. 780 = 1560 T/m 2 - Tra bảng ứng với q c = 780 T/m 2 tc = 38 ữ 40 0 tt = 0 0 3332 2,1 4038 ữ= ữ lấy = 33 0 Lp t 3 l t tt. Kt qu tr a cht nh sau: Nhn xột : Lp t trờn khỏ yu, nhng mng, ch dy 1,4 m. Lp t 2, 3 tt dn, cú kh nng lm nn cụng trỡnh. - 6 - Cát pha, dẻo =1.8 T/m 3 , =2.68, =10 0 , c= 0.8 T/m 2 B=0.77 , a 1-2 =31.10 -4 m 2 /N, q c = 40 T/m 2 , N=3 Sét pha, nửa cứng =1.88 T/m 3 , =16 0 , c= 2.8 T/m 2 =2.71 , B=0.19 , a 1-2 =21.10 -4 m 2 /N q c = 290 T/m 2 , E 0 = 1160 T/m 2 , N=14 Cát to, chặt vừa =1.89 T/m 3 , =33 0 , q c = 780 T/m 2 , N=17 e 0 = 0.67 , =2.63 , E 0 =1560 T/m 2 Hớng dẫn đồ án nền móng I.3. Tiêu chuẩn xây dựng. - lỳn cho phộp S gh = 8 cm. Chờnh lỳn tng i cho phộp gh L S = 0,2 % (Tra bng ph lc trang 26 , bi ging Nn v Múng - T.S Nguyn ỡnh Tin). - H s an ton: Ly F s = 2 ( Nu l nn t cỏt khụng ly c mu nguyờn dng thỡ nờn ly F s =3). II. Phơng án nền, móng. - Ti trng cụng trỡnh khụng ln, nn t nu búc b lp trờn cú th coi l tt. Vỡ vy xut phng ỏn múng nụng trờn nn t nhiờn (t múng lờn lp t 2). - Múng dng n BTCT di ct, bng BTCT di tng BTCT chu lc. - Cỏc tng chốn, bao che cú th dựng múng gch hay dm ging . - Cỏc khi nh cú ti chờnh lch c tỏch ra bi khe lỳn. III. Vật liệu móng, giằng. - Bờ tụng 250# R n = 1100 T/m 2 , R k =88 T/m 2 . - Thộp chu lc: AII R a =28000 T/m 2 . - Lp lút: bờ tụng nghốo, mỏc thp 100, dy 10 cm. - Lp bo v ct thộp ỏy múng dy 3cm.(thng chn 3 5 cm). IV. Chọn chiều sâu chôn móng. h m - Tớnh t mt t ti ỏy múng ( khụng k lp BT lút ). ở đây hm 1,4 m, chọn h m =1,4 m. Chú ý: Nhìn chung với móng nông nên chọn h m 2 m, và móng phải nằm trên mực nớc ngầm, nếu mực nớc ngầm nông thì phải có biện pháp thoát nớc hợp lý (Chọn h m tham khảo trong bài giảng Nền móng - T. S Nguyễn Đình Tiến). V. Chọn kích thớc đáy móng, chiều cao móng. Ký hiu múng n di ct C 1 , C 2 l M 1 , M 2 , múng bng di tng T 3 l M 3 . Chn kớch thc cỏc múng: - Kớch thc múng M 1 : b x l x h = 2 x 2,4 x 0,55 (m) - Kớch thc múng M 2 : b x l x h = 1,8 x 2 x 0,4 (m) - Kớch thc múng M 3 : b x h = 1,4 x 0,3 (m) ở đây chỉ làm ví dụ với móng M 1 . Đối với M 2 và M 3 đợc tính toán tơng tự và thể hiện kết quả trên bản vẽ. VI. áp lực dới đáy móng. - 7 - Hớng dẫn đồ án nền móng - Gi thit múng cng, b qua nh hng múng bờn (vỡ bc ct 2b d kin) v b qua Q 0 (vỡ Q 0 nh v h m sõu ). - p lc tớnh toỏn di ỏy múng: p mtb h F N . + 0 = 4,1.2 4,2.2 102 + = 24 T/m 2 p max = p + W M = 24 + 2 4,2.2 6.12 30,3 T/m 2 p min = p - W M = 24 - 2 4,2.2 6.12 17,44 T/m 2 - áp lực gây lún p gl : p gl m h p ' 15,1 = 4,1.8,1 15,1 24 18,39 T/m 2 ( 1,15 h s vt ti). - p lc khụng k bn thõn múng v lp t ph lp (dựng trong bc VIII): p 0 min = 14,64 T/m 2 ; p 0 tb = 21,2 T/m 2 ; p 0 max = 27,5 T/m 2 VII. Kiểm tra kích thớc đáy móng M 1 . VII.1. Kiểm tra sức chịu tải của nền. - Gi thit nn ng nht, mt t nm ngang. iu kin kim tra: p R p max 1,2R ( mt trong 2 iu kin ny 2 v phi xp x nhau) - Trong ú p ó tớnh trong bc VI v sc chu ti ca nn tớnh gn ỳng theo cụng thc Terzaghi: R đ = s m F cChBbA .' 5,0 ++ Trong đó: A = N . n . m . i ; B = N q . n q . m q . i q ; C = N c . n c .m c . i c Với =16 0 N = 2,72 ; N q = 4,33 ; N c = 11,6 (Tra bng trang 21 ph lc, bi ging Nn Múng - T.S Nguyn ỡnh Tin). n = 1 0,2. l b = 1 - 0,2. 4,2 2 = 0,84 ; n q =1; n c = 1+ 0,2. l b =1 + 0,2. 4,2 2 = 1,16 Cỏc h s m i , i i =1 Thay vo ta cú : R = 2 8,2.6,11.16,14,1.88,1.33,4.12.8,1.72,2.84,0.5,0 ++ = 27,2 T/m 2 Vậy p R ( 24 T/m 2 < 27,2 T/m 2 ) p max 1,2.R ( 30,3 T/m 2 < 27,2.1,2 = 32,6 T/m 2 ) - 8 - No Mo P min P max Hớng dẫn đồ án nền móng Nn sc chu ti ( Lp t 3 rt tt nờn khụng cn kim tra). (Nếu không thoả mãn tức là p > R, p max > 1,2 R hoặc p << R, p max << 1,2.R thì quay lại bớc 2 chọn lại phơng án hoặc kích thớc móng bxl). VII.2. Kiểm tra biến dạng nền đ t : ấ - Dựng phng phỏp cng lỳn tng lp tớnh lỳn tuyt i ca múng. Vi nhng lp t cú kt qu ca thớ nghim eodometer: S = = n i i S 1 = = + n i i i ii h e ee 1 1 21 . 1 Vi loi t khụng cú kt qu thớ nghim nộn ộp eodometer: S = = n i gl i i ii E h 1 0 . . Chia nh cỏc lp t di ỏy múng trong phm vi chiu dy nộn lỳn thnh cỏc lp phõn t cú chiu dy h i b/4. õy chn h i = 0,4 m. ng sut gõy lỳn ti ỏy múng: p gl z=0 = 18,39 T/m 2 0 -1400 -5400 -6800 2.52 18.39 0 2.8 18.26 0.3 3.08 17.51 0.6 3.37 15.98 0.9 3.65 13.98 1.2 3.93 11.88 1.5 4.21 9.93 1.8 4.49 8.23 2.1 4.78 6.82 2.4 5.06 5.67 2.7 5.34 4.74 3 5.62 4 3.3 5.9 3.41 3.6 6.19 2.93 3.9 6.47 2.54 4.2 6.75 2.21 4.5 7.04 1.95 4.8 7.32 1.73 5.1 7.6 1.54 5.4 7.89 1.38 5.7 8.17 1.24 6 8.45 1.13 6.3 8.74 1.03 6.6 9.02 0.94 6.9 9.3 0.86 7.2 9.59 0.79 7.5 9.87 0.73 7.8 10.16 0.68 8.1 10.44 0.63 8.4 - i vi lp 2, da vo ng cong nộn lỳn xỏc nh cỏc giỏ tr e 1i , e 2i tng ng vi cỏc giỏ tr p 1i v p 2i , ta cú bng sau: Bng tớnh lỳn Lớp đất z i l i bt (P 1i ) k 0 gl P 2i e 1i e 2i s i - 9 - Biểu đồ phân bố ứng suất trong nền Híng dÉn ®å ¸n nÒn mãng m m T/m 2 T/m 2 T/m 2 m Tra trong ®ưêng cong e-p 2 0 0 2.52 1 18.4 20.91 0.837 0.791 0 0.3 0.3 2.802 0.986 18.3 21.066 0.836 0.791 0.735 0.6 0.3 3.084 0.911 17.5 20.589 0.835 0.791 0.719 0.9 0.3 3.366 0.786 16 19.347 0.834 0.793 0.671 1.2 0.3 3.648 0.652 14 17.632 0.833 0.797 0.589 1.5 0.3 3.93 0.532 11.9 15.812 0.832 0.801 0.508 1.8 0.3 4.212 0.433 9.93 14.137 0.832 0.804 0.459 2.1 0.3 4.494 0.355 8.23 12.722 0.831 0.807 0.393 2.4 0.3 4.776 0.294 6.82 11.593 0.83 0.81 0.328 2.7 0.3 5.058 0.246 5.67 10.726 0.829 0.811 0.295 3 0.3 5.34 0.208 4.74 10.084 0.828 0.813 0.246 3.3 0.3 5.622 0.177 4 9.625 0.827 0.814 0.213 3.6 0.3 5.904 0.153 3.41 9.312 0.826 0.815 0.181 4 0.4 6.47 0.117 2.54 9.005 0.824 0.816 0.175 3 4.5 0.5 6.753 0.103 2.21 8.967 0.823 0.816 0.115 4.8 0.3 7.037 0.091 1.95 8.985 0.822 0.816 0.099 5.1 0.3 7.32 0.082 1.73 9.046 0.822 0.816 0.099 5.4 0.3 7.604 0.074 1.54 9.143 0.821 0.816 0.082 5.7 0.3 7.887 0.066 1.38 9.267 0.82 0.815 0.082 6 0.3 8.171 0.06 1.25 9.416 0.819 0.815 0.066 6.3 0.3 8.454 0.055 1.13 9.582 0.818 0.814 0.066 Tổng độ lún S = 0,061 m = 6,1 cm Kết luận: Tổng độ lún đất nền s = 6.1 cm < Sgh = 8 mm vậy móng M 1 thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối. Ghi chó: - Chỉ cần tính lún đến độ sâu tại đó σ z bt ≥ 5.σ z gl - Sau khi tính lún của móng M2 và M3 cần xác định độ chênh lún tương đối giữa các móng và kiểm tra điều kiện : gh L S L S ∆ ≤ ∆ - 10 - Hớng dẫn đồ án nền móng VIII. Kiểm tra chiều cao móng. Gi thit coi bn múng cng lm vic tng t nh mt bn conson ngm ti mộp ct. VIII.1. Kiểm tra cờng độ trên tiết diên nghiêng - Ct õm thng múng theo hỡnh thỏp nghiờng v cỏc phớa gúc 45 0 , gn ỳng coi ct õm thng múng theo mt mt xiờn gúc 45 0 v phớa p 0max . iu kin chng õm thng khụng k nh hng ca thộp ngang v khụng cú ct xiờn, ai: P đt 0,75.R k . h 0 . b tb - Chn chiu dy lp bo v a = 3cm vy ta cú: h 0 = h - a = 0,55 0,03 = 0,52 m Ta có: bc + 2.h 0 = 0,3 + 2.0,52 =1,34 m < b = 2 m vậy b tb = b c + h 0 = 0,82 m - Tính P đt ( hợp lực phản lực của đất trong phạm vi gạch chéo): P đt = dt o p .l dt .b bl pp dt t 2 0 max 0 + Với l đt = 0 2 h al c = 52,0 2 4,04,2 =0,48 m p ot = p 0 min + (p 0 max - p 0 min ). l ll dt = 14,64 + (27,5 -14,64). 4,2 48,04,2 = 24,928 T/m 2 P đt = 2.48,0. 2 928,245,27 + =25,16 T - Ta có: 0,75.R k .h 0 .b tb = 0,75.88.0,52.0,82 = 28,14 T > P đt =25,16 T m bo iu kin chng õm thng. VIII.2. Tính toán cờng độ trên tiết diện thẳng đứng - Tính toán cốt thép. Tớnh toỏn cng trờn tit din thng gúc ti v trớ cú Mụmen ln. - Tính cốt thép theo phơng cạnh dài l: Mụmen ti mộp ct M ng = M max M l ng = b lpp ngng . 2 . 2 2 max00 + hoc M l ng = b lpp ngng . 2 . 3 .2 2 max00 + - 11 - [...]... 23 - Hớng dẫn đồ án nền móng Trình tự tính toán móng nông trên nền gia cố cọc cát nén chặt đất móng nông trên nền gia cố cọc cát nén chặt đất I Tài liệu thiết kế Tài liệu - Công trình - Địa chất - Các tiêu chuẩn: Sgh, [ S]gh Chọn ph ơng án móng trên nền cọc cát Các đặc tr ng móng và nền cọc cát hm Chọn các đặc tr ng móng và nền áp lực d ới đáy móng Thí nghiệm xác định các chỉ tiêu cơ lícủa nền gia cố... nh cỏc giỏ tr e 1i , e2i tng ng vi cỏc giỏ tr p1i v p2i v kt qu tớnh lỳn tng lp nh sau: Bảng kết quả tính lún cho lớp đất 2 - 19 - Hớng dẫn đồ án nền móng Lớp đất zi m li m bt(P1i) T/m2 k0 gl T/m2 P2i T/m2 e1i e2i Tra trong đờng cong e-p si m - 20 - Hớng dẫn đồ án nền móng 1.8 3.12 0.38 10.94 14.1 0.84 0.8 0.68 2.1 0.3 3.25 0.31 8.92 12.2 0.84 0.81 0.44 2.4 0.3 3.39 0.25 7.29 10.7 0.83 0.81 0.36 2.7... nhau để đảm bảo điều kiện kinh tế (ví dụ trên pmax 1,2 Rđ2) - Nếu không thoả mãn tức là p > R, pmax > 1,2 R hoặc p . : e 0 = )1(. W n + - 1 = 8,1 )285,01.(1.68,2 + - 1 = 0,913 - Kt qu nộn khụng n ngang - eodometer : h s nộn lỳn trong khong ỏp lc 100 - 200 Kpa: a 1-2 = 100200 200100 pp ee = 100200 741,0772,0 . 780 T/m 2 (tra bng trang 2- ph lc bi ging Nn v Múng - T.S Nguyn ỡnh Tin) t trng thỏi cht va ( 50 < q c < 150 kG/cm 2 ), gn phớa xp e 0 0,67 - 5 - Kết quả nén eodometer. Hớng dẫn đồ. S gh = 8 cm. Chờnh lỳn tng i cho phộp gh L S = 0,2 % (Tra bng ph lc trang 26 , bi ging Nn v Múng - T.S Nguyn ỡnh Tin). - H s an ton: Ly F s = 2 ( Nu l nn t cỏt khụng ly c mu nguyờn dng thỡ nờn