ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG K2007 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM THIẾT KẾ MÓNG BĂNG VÀ MÓNG CỌC

ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Phần I : THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT BẢNG THỐNG KE ÂSỐ LIỆU ĐỊA CHẤT C, thống kê riêng... ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAOLOẠI BỎ CÁC S

Trang 1

ĐỒ ÁN NỀN-MÓNG GVHD:HOÀNG THẾ THAO

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

Phần I : THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT

BẢNG THỐNG KE ÂSỐ LIỆU ĐỊA CHẤT (C, thống kê riêng)

Trang 2

LOẠI BỎ CÁC SỐ LIỆU ĐỘT BIẾN

Để loại bỏ các số liệu đột biến ta dùng công thức:

Sau khi tiến hành - Tính toán và loại bỏ các số liệu đột biến ta có bảng

Trang 3

Sau khi loại bỏ các số liệu địa chất đột biến ta tiên hành thống kê số liệu địa chất để tìm

ra các chỉ tiêu cơ lý tiêu chuẩn đại diện cho từng lớp đất:

Các chỉ tiêu đặc trưng của một lớp đấtphải có hệ số biến động  đủ nhỏ với  được xác định như sau :

A i là độ lệch phương trung bình

Trang 4

i

A : giá trị riêng của đặc trưng từ một thí nghiệm riêng

n : số lần thí nghiệm

Các hệ số biến động  cho phép được cho theo bảng

Đặc trưng của đất Hệ số biến động  Đặc trưng của đất Hệ số biến động 

Cường độ nén một

Giá trị tiêu chuẩn của tất cả các đặc trưng của đất là giá trị trung bình cộng của các kết quả thí nghiệm riêng lẻ A (trừ lực dính đơn vi C và góc ma sát trong )

Trang 5

Các trị tiêu chuẩncủa lực dính đơn vị và góc ma sát trong được thực hiện theo phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến - Tính của ứng suất pháp i và ứng suất cắt cực hạn i của các thí nghiệm cắt tương ứng :  =  tg + C

Lực dính đơn vị tiêu chuẩn C tc va góc ma sát trong tiêu chuẩn tc được xác định theo công thức sau :

i

n

i i i

i n

i i n

i

1 1 1

2 1

i

Sau khi xác định được các trị tiêu chuẩn ta sẽ tìm được trị - Tính toán của các chỉ tiêu như sau :

Trang 6

Theo QPXD 45-70 đặc trưng - Tính toán được xác định bằng cách nhân đặc trưng tiêu chuẩn

với hệ số đồng nhất k

1 2

i tg c p



Trang 7

Hệ số biến sai:

trong đó t  là hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy  (bảng 2, phụ lục 8, TCVN 4253-1985)

Khi - Tính nền theo biến dạng thì  = 0.85

Khi - Tính nền theo cường độ thì  = 0.95

Tuy nhiên trong - Tính toán chúng ta có thể sử dụng phép - Tính LINEST trong chương trìnhphần mềm EXCEL để - Tính

Sau khi - Tính toán kết quả ta có các bảng tổng hợp sau :

LỚP ĐẤT 1:

Trang 8

 Độ ẩm : W = 27%

 Dung trọng ướt : gw = 1.843 (g/cm3)

 Dung trọng khô : gd = 1.452 (g/cm3)

 Dung trọng đẩy nổi: gs = 0.922 (g/cm3)

 Hệ số rỗng : e = 0.846

 Nén đơn : Qu = 0.528 (kG/cm2)

 Chỉ số nén : Cc = 0.227

 Hệ số nén dần : a1-2 = 0.066 (cm2/kG)

 Thống kê C ,  theo LINEST :

Trang 9

CII = 0.169(1  0.121) = 0.149  0.189

0.1518750 0.16897920.0344501 0.01812050.6602719 0.019487919.4353078 10.00000000.0073811 0.0037978

Trang 10

tgII = 0.152(1  0.242) = 0.115  0.189

- Tính giá trị CI và tgI, từ xác xất tin cậy  = 0.95 và số bậc tự do n-2 = 12-2 = 10, ta suy

ra hệ số t = 1.81 và chỉ số độ chính xác  = .t :

c = 0.11 x 1.81 = 0.199

tg = 0.22 x 1.81 = 0.398 Suy ra :

CI = 0.169(1  0.199) = 0.135 0.203tgI = 0.152(1  0.398) = 0.092  0.212

BẢNG THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CỦA CÁC LỚP ĐẤT

Trang 11

PHẦN II

II-TÍNH TOÁN MÓNG BĂNG

- Chọn lớp đất 2 để tính toán và thiết kế móng băng.Với:

+ w=23.838

Trang 12

+ g=1.933

-Chọn dộ sâu đặt móng là: Df=1.5m

-Chọn bề rộng móng là: B=2.5m

-Chọn chiều cao móng là: h=0.6m

-Chiều dài móng:

Với Li là khoảng cách giữa các cột

a1,a2 là khoảng cách các đầu thừa(ai=41 Li)

Tải trọng tác dụng lên móng băng

Trang 13

6.9T

1000

8 Tm 6.8T

3000 19000

7.2T

5000

7.3TM 7.3TM 6.9T

Trang 14

Độ lệch tâm e= Mtt Ntt =138416.344.52 =0.332(m)

2.2-KIỂM TRA ĐỘ ỔN ĐỊNH VÀ LÚN CỦA ĐẤT NỀN

2.2.1-Kiểm tra độ ổn định của nền:

Kiểm tra độ ổn định của nền với 3 điều kiện:

Trang 15

pmin > 0

ptb < Rtc

Vậy nền thoả điều kiện ổn định Hay nền ổn định và làm việc như một vật liệu đàn hồi

2.2.2-Kiểm tra độ lún của móng băng:

Áp lực gây lún tại tâm đáy móng pgl=ptc-g*Df

Trang 16

Trang 17

Trang 18

27.02(KPa) 21.2(Kpa)

54.31(KPa)

35.11(Kpa) 33.83(KPa) 29.51(Kpa)

48.19(KPa) 43.11(Kpa) 38.79(KPa)

78.37(Kpa) 69.94(Kpa) 88.36(Kpa)

95.48 94.65(Kpa)

61.31(KPa)

90.42

48.58

84.36 78.45 72.64 66.35 60.28 56.38 52.48 35.91 32.32 39.23 28.16 24.2

Trang 19

Như độ lún của đất nền dưới móng là đủ nhỏ,đảm bảo điều kiện biến dạng của đất nền

2.2.3- Chọn kích thước cột :

- Chon cột có kích thước chữ nhật,thoả mãn điều kiện :

N F

(cm2)

Như vậy kích thước ø dầm đảm bảo chịu được tải trọng của cột truyền xuống

2.3 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN XUYÊN THỦNG:

Ta kiểm tra trên một m dài của móng

Chiều cao của móng h=0.6m

Trang 20

ho=0.4-0.06=0.34m

Trang 21

Trang 22

Vậy Pxt<Pcx nên chọn kích thước móng hợp lý

2.4.1 -Theo phương ngang móng

Ta tính theo phương ngang móng với 1m dài

-Phản lực nền:ptt max =138.69(KN/m2)

*1=76.45(KNm)

=7.65(Tm)

Chọn thépAII:Ra=Ra’=2800(Kg/cm2)

Trang 23

Fa=g*Ra M*ho =0.975*280007.65 *0.34 =8.2410-4(m2)=8.24(cm2)

Chọn thép  14(f=1.539 cm2) bố trí thép 14 a200 suốt chiều dài móng

2.4.2.Biểu đồ moment và lực cắt

- Bê tông M 200

- Mo đun đàn hồi của bê tông E=24E+4 (Kg/cm2)

-Tính momet quán tính:

Trang 24

* 2 0

* 05

Trang 25

-Toạ độ trọng tâm tiết diện móng Y= 

* 4

* 05 1

JIII=(  0 1 * 0 5 ) 

12

2 0

* 5

Trang 26

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

Moment quán tính J=0.01876(m4)

Mođun dàn hồi của bê tông E=24E+5 (T/m2)

071 0

584 9

biendang

lun ungsuatgay

149.366( T/m3)

Bề rộng B=2.5E+00 (m)

BANG KET QUA TINH TOAN

Momen quan tinh = 1.826E-02

: 0.000 : 8.549E-02 : 3.192E-04 : 1.596E-09 :

: 0.100 : 8.490E-02 : 3.181E+00 : 1.592E-01 :

: 0.200 : 8.430E-02 : 6.340E+00 : 6.355E-01 :

: 0.300 : 8.371E-02 : 9.477E+00 : 1.427E+00 :

: 0.400 : 8.312E-02 : 1.259E+01 : 2.530E+00 :

Trang 27

: 0.500 : 8.252E-02 : 1.568E+01 : 3.944E+00 :

: 0.600 : 8.192E-02 : 1.875E+01 : 5.666E+00 :

: 0.700 : 8.133E-02 : 2.180E+01 : 7.694E+00 :

: 0.800 : 8.073E-02 : 2.483E+01 : 1.003E+01 :

: 0.900 : 8.013E-02 : 2.783E+01 : 1.266E+01 :

: 1.400 : 7.707E-02 : -5.049E+01 : 4.507E+00 :

: 1.800 : 7.459E-02 : -3.917E+01 : -1.341E+01 :

: 2.200 : 7.216E-02 : -2.821E+01 : -2.688E+01 :

: 2.600 : 6.983E-02 : -1.761E+01 : -3.603E+01 :

: 3.000 : 6.763E-02 : -7.343E+00 : -2.101E+01 :

: 3.800 : 6.368E-02 : 1.225E+01 : -3.896E+01 :

: 4.200 : 6.192E-02 : 2.163E+01 : -3.218E+01 :

: 4.600 : 6.028E-02 : 3.076E+01 : -2.169E+01 :

: 5.500 : 5.680E-02 : -4.358E+01 : -2.063E+01 :

: 6.000 : 5.500E-02 : -3.314E+01 : -3.980E+01 :

: 6.500 : 5.343E-02 : -2.303E+01 : -5.383E+01 :

: 7.000 : 5.216E-02 : -1.317E+01 : -6.287E+01 :

: 8.000 : 5.071E-02 : 5.984E+00 : -6.642E+01 :

: 8.500 : 5.056E-02 : 1.543E+01 : -6.106E+01 :

: 9.000 : 5.075E-02 : 2.488E+01 : -5.099E+01 :

Trang 28

: 9.500 : 5.122E-02 : 3.440E+01 : -3.617E+01 :

: 10.000 : 5.191E-02 : -5.398E+01 : -4.553E+00 :

: 10.500 : 5.269E-02 : -4.421E+01 : -2.911E+01 :

: 11.000 : 5.365E-02 : -3.429E+01 : -4.874E+01 :

: 11.500 : 5.487E-02 : -2.417E+01 : -6.336E+01 :

: 12.000 : 5.646E-02 : -1.378E+01 : -7.286E+01 :

: 13.000 : 6.089E-02 : 8.075E+00 : -7.585E+01 :

: 13.500 : 6.376E-02 : 1.970E+01 : -6.893E+01 :

: 14.000 : 6.702E-02 : 3.191E+01 : -5.605E+01 :

: 14.500 : 7.059E-02 : 4.475E+01 : -3.692E+01 :

: 15.000 : 7.437E-02 : -4.372E+01 : 1.309E+00 :

: 15.300 : 7.668E-02 : -3.526E+01 : -1.055E+01 :

: 15.600 : 7.900E-02 : -2.654E+01 : -1.982E+01 :

: 15.900 : 8.137E-02 : -1.756E+01 : -1.644E+01 :

: 16.200 : 8.379E-02 : -8.311E+00 : -1.033E+01 :

: 16.800 : 8.882E-02 : 1.102E+01 : -2.958E+01 :

: 17.100 : 9.143E-02 : 2.112E+01 : -2.476E+01 :

: 17.400 : 9.409E-02 : 3.151E+01 : -1.688E+01 :

: 17.700 : 9.678E-02 : 4.220E+01 : -5.829E+00 :

: 18.000 : 9.948E-02 : 5.319E+01 : 8.471E+00 :

: 18.100 : 1.004E-01 : -3.508E+01 : 1.599E+01 :

Trang 29

: 18.200 : 1.013E-01 : -3.131E+01 : 1.267E+01 :

: 18.300 : 1.022E-01 : -2.752E+01 : 9.725E+00 :

: 18.400 : 1.031E-01 : -2.368E+01 : 7.165E+00 :

: 18.500 : 1.039E-01 : -1.982E+01 : 4.989E+00 :

: 18.600 : 1.048E-01 : -1.592E+01 : 3.202E+00 :

: 18.700 : 1.057E-01 : -1.199E+01 : 1.806E+00 :

: 18.800 : 1.066E-01 : -8.027E+00 : 8.049E-01 :

: 18.900 : 1.075E-01 : -4.030E+00 : 2.018E-01 :

: 19.000 : 1.084E-01 : 0.000E+00 : 0.000E+00 :

c-Tínhtoánbốtrícốtđai:

Qmax=62.19(T)

Ko*Rn*bd*ho =0.35*900* 0.4*0.54=68.04(T)

Q max<Ko*Rn*bd*ho:Tiết diện hợp lý

K1*Rk*bd*ho=0.6*75*0.4*0.54=9.72(T)

Qmax>K1*Rk*bd*ho:Bê tông không òn đủ khả năng chịu lực cắt

Cần bố trí cốt đai chịu lực cắt

Trang 30

Chọn :Đai 4 nhánh (n=4),þ8 (0.503 cm2)

Chọn thép AI : Ra=Ra’=2300(KG/cm2)

- Tính bước cốt đai :

2

2* * * * * *4

Q

f n R h b R

62190

503.0

*4

*2300

*8.0

*54

*40

*5.7

*2

*4

* 5 7

* 2

* 75

=32.12(cm)Bước cốt đai theo cấu tạo :

u

30

20 3

60 3 45

h u

50

45 4

60 3 4

3 30

60

Trang 31

Vậy ta có thể chọn cốt đai 8 , n = 4 , u = 15 cm cho đoạn 1/4 nhịp (dầu nhịp)

8 , n = 4 , u = 25 cm cho đoạn 1/2 nhịp (giữa nhịp)

d.Tính toán và bố trí cốt dọc:

*2.0

*5.2

*900)2(

Trang 32

0

2 0

2 1 1 5 0 5 0 1

2 1 1

h R

M F

A A

bh R

M A

a a n

g

 g

* Kết quả tính thép được cho trong bảng sau ;

Trang 33

Trang 34

1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG :

Ta tính toán móng cọc cho cột 6D

1.1 )Tải trọng tính toán:

Ntt=493 T

1.2).Tải trọng tiêu chuẩn :

Với hệ số vượt tải n = 1.15 ta tính được tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên móng:

Ntc=

15 1

tt

Mtc=

15 1

tt

Trang 35

Qtc=1Q.15tt =23.13 T

2 CHỌN CÁC THÔNG SỐ VỀ CỌC :

- Chọn chiều dài cọc là 30m,gồm 3 cọc mỗi cọc dài 10m nối lại

- Chọn cọc có tiết diện vuông 40 cm x40 cm

- Cọc được ngàm vào đài một đoạn 0.6m phần thép (do đầu cọc được đập vỡ ) và 0.1mcọc ngàm vào đài

3) TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC :

3.1).Theo vật liệu làm cọc :

Trang 36

ltt=*lo

Với đầu cọc nằm trong đài và mũi cọc nằm trong đất nền: =2

3.2) Theo tính chất của đất nền :

a/ Theo chỉ tiêu cường độ :

p p s

s

FS

Q FS

Q

Qa  

Trong đó: Qs: sức chịu tải do ma sát: Qp: sức chịu tải do mũi cọc

FSp: Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc

* Tính sức kháng mũi cọc của đất nền Q p = A p * q p

qp = 0.5g*d*Ng + / vp*Nq +1.3 c*Nc

Tính theo hình trụ hố khoan số 2 mực nước ngầm ở 1m, ta có :

Trang 37

u = 0.4x4 =1.6 ( m ) là chu vi tiết diện cọc

Ksi=(1-sini)hệ số áp lực ngang của đất(cọc đóng nhịp chậm)

’vi là ứng suất có hiệu tại lớp đất thứ i

Trang 38

05 92

p

p s

s

FS

Q FS

Q

b/Theo chỉ tiêu vật lý của đất nền

Sức chịu tải tới hạn của cọc :

Trang 39

Lớp Loại đất Độ sâu (m) Độ sâuTB(m) Li(m) Độ sệt f si (T/m2) fsi *l i(T/m)

Trang 40

4.1

79.365

/

at

u a

K

Q

* Kết luận

Chọn Qa = min (kG/cmPvl ; Qa ; Q’a) = min (kG/cm261.28 ; 68.75 ; 68.2 ) = 68.2 (kG/cmT)

4) Tính sơ bộ số cọc :

Áp lực tính toán tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc(khả năng chịu tải của một cọc)là :

2.68)

3

x d

3d:khoảng cách giữa các cọc

- Diện tích sơ bộ của đài cọc :

P

N F

d tb tt

Trang 41

2 68

4 535 5 1

tt

(cọc) Chọn 16 cọc

Bố trí cọc theo hình sau :

Trang 42

Trang 43

4400

1200 1200 1200 400 400

Trang 44

4) KIỂM TRA

4.1/ Kiểm tra sức chịu tải của cọc :

Tổng mô men dưới dáy dài là Á

)8.16.0(8

8.128.13716

08.551

2 2 2

max ,

x

x M n

N p

) ( 2 68 )

( 03

Hệ số nhóm cọc:=1-arctgd s 

2 1

1 2 2 1

90

)1()

1(

n n

n n n

Trang 45

4.2.1- Chọn kích thước cột :

- Chon cột có kích thước chữ nhật , thoả mãn điều kiện :

58.514

n

tt c

4.2.2/Kiểm tra xuyên thủng từ trên xuống :

Trang 46

4.2.3/Kiểm tra xuyên thủng từ dưới cọc lên:

= 478.5 T thỏa

4.2.4 Tính cốt thép cho đài :

đầu ngàm một đầu kia tự do, còn ngoại lực làm đài bị uốn là phản lực đầu cọc

6 0 28 137 16

551

*

2 2 2

x M n

N

p

i giua tc tc giua

10 51 271

*

* 9 0

2 5

0

cm x

x

x Ra

h M

Trang 47

Vậy : trong 1m dài diện tích cốt thép là 97.95:4.4 = 6 22cm

2

) ( 29 37 ) 8 1 6 0 ( 8

6 0 28 137 16

551

*

2 2 2

x

x x

x M n

N

p

i giua tc tc

9 0

10 25 220 9

.

0

2 5

0

cm Ra



Trang 48

B=28*tg = 2.2(m)

4.3/Kiểm tra thép trong cọc :

-Trọng lượng trên một m chiều dài cọc :

) / ( 48 0 5 2 4 0 4 0 2

Trang 49

nhất là khi vận chuyển cọc là :

) ( 054 2 10 48 0 0214 0 0214

10054

x h

Trang 50

nhất là khi vận chuyển cọc là :

10096

x h

Trang 51

Tính cốt đai cho cọc :

* 4 0

* 100

* 6 0

4.4/Kiểm tra đất dưới đáy khối móng còn làm việc như vật liệu đàn hồi :

- Trọng lượng tiêu chuẩn của đài:

- Trọng lượng tiêu chuẩn của các lớp đất từ đế đài đến đáy khối móng quy ước :

) ( 5 1695 )

977 0

* 2 97 0

* 1 12 933 0

* 7 7 843 0

* 6 3 843 1 2 )(

4 0 16 8

(

) (

2 2

2

T x

N

h F

F

N

tc

i i c M

Trang 52

- Trọng lượng tiêu chuẩn của 16 đoạn cọc trong khối móng quy ước :

7 102

2 2

Trang 53

06.1178

*8

2375

x

tc y

* 8

2375

x

tc y M

tc

W

M F

1 1837

0 52

8

) /

169 0

0

2

D B A m T c

.

38

) / ( 75 48 )

/ ( 1 37 2

74 35 48 38 2

min max

min

max

2 2

tc tc

tb

P

R P

m T R

m T P

P

Trang 54

Như vậy đất nền dưới đáy khối móng quy ước thoả điều kiện ổn định. nền còn ứng xửnhư vật liệu đàn hồi

4.5/Kiểm tra lún cho khối móng qui ước :

- Ứng suất tại đáy khối móng quy ước do tải trọng ngoài và tải trọng bản thân khối mónggây ra:

Định dạng
Số trang	66
Dung lượng	884 KB