tài liệu đồ án môn nền móng

Sử dụng hàm Linest trong excel ta có: Giá trị tiêu chuẩn của lực dính c và góc ma sát φ Biểu đồ thí nghiệm cắt trực tiếp Theo kết quả bảng trên ta có: c... - Điều kiện ổn định của nền

Trang 1

SVTH: NGUYỄN TRUNG HIẾU 81101116 1

PHẦN I: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT

1 Ví dụ thống kê mẫu địa chất: Hồ sơ địa chất 2A, lớp 2A

1.1 Thống kê dung trọng đất:

Kết quả thí nghiệm ở lớp đất thứ 2a số lượng mẫu là 6 mẫu :

1

n tc i i

Trang 2

Bảng thống kê dung trọng ướt γ w

Ta loại bỏ những mẫu có AA i   ' CM Với ' là hệ số phụ thuộc vào số lượng mẫu làm thí nghiệm: (Bảng 1.2)

Ta có n  6 ' 2.07

w wi

0.125 0.195

Trang 3

0.065 0.095 0.215

Dung trọng ướt γw (kN/m3) A tc A = 18.89

c Tính theo trạng thái giới hạn I:

Với TTGH I thì xác suất độ tin cậy là α = 0.95

Tra bảng ta được t  2.01, chú ý tra với giá trị (n-1) trong bảng giá trị tới hạn phân phối student

t n

 

tc I

Trang 4

( 1 )

tc I

t I t

A  18 76  19 02

Giá trị tính toán các thông số địa chất theo TTGH I

d Tính theo trạng thái giới hạn II:

Với TTGH I thì xác suất độ tin cậy là α = 0.85

( 1 )

tc I

t II t

A 

( 18.81 ÷ 18.97 )

Vậy ta có bảng kết quả tính toán :

tt

Trang 5

tt

1.2 Thống kê chỉ số nén đơn Q u :

Bảng kết quả thí nghiệm nén đơn:

Mẫu Cường độ kháng nén đơn Qu (kN/m2)

Do số mẫu thí nghiệm n < 6 nên ta tiến hành kiểm tra thống kê với  

a Kiểm tra thống kê:

2 1

1

n tc

Trang 6

Trang 7

a Kiểm tra thống kê:

Ta loại bỏ những mẫu có AA i   ' CM Với ' là hệ số phụ thuộc vào số lượng mẫu làm thí nghiệm Ta có n  6 ' 2.07

Trang 8

i

A-A  ' CM

iA-A  ' CM

Kết quả



(kN/m2)

(kN/m2)

Kết quả



(kN/m2)

(kN/m2)

Kết quả

Kết quả sau khi loại trừ mẫu

b Giá trị tiêu chuẩn:

Sử dụng hàm Linest trong chương trình excel

Cách tính: Ta ghi kết quả ứng suất cực đại  max vào cột 1 và ứng suất pháp 

tương đương vào cột 2 Sau đó chọn 1 bảng gồm các giá trị của ứng suất tiếp và

Trang 9

ứng suất pháp, đánh lệnh Linest (vị trí dãy số  , dãy số  , 1,1) xong ấn tổ hợp phím Shift + Ctrl + Enter

Sử dụng hàm Linest trong excel ta có:

Giá trị tiêu chuẩn của lực dính c và góc ma sát φ

Biểu đồ thí nghiệm cắt trực tiếp

Theo kết quả bảng trên ta có:

c Giá trị tính toán theo THGH I:

Theo TTGH I xác xuất tin cậy α = 0.95

n=18-2 = 16, tra bảng 1.1 tα = 1.746

- Góc ma sát φI :

y = 0.2673x + 0.1706 R² = 0.9558 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Trang 10

Độ chính xác ρ được xác định như sau :

d Giá trị tính toán theo THGH II:

Theo TTGH I xác xuất tin cậy α = 0.85

Trang 11

tgφ

Tập hợp mẫu được chọn

  0.3

Giá trị tiêu chuẩn

Góc ma sát trong

tc

14 57'55 Lực dính tc

Trang 12

nghiệm n=18

Góc ma sát trong

Trang 13

2.1 Bảng thống kê địa chất 2A:

STT

Lớp –

Độ sâu (m)

Dung trọng tự nhiên (kN/m3) Lực dính c (

Trang 14

Trang 15

PHẦN II: THIẾT KẾ MÓNG BẰNG ( ĐỊA CHẤT 2A )

1 Sơ đồ móng băng và số liệu tính toán:

Bảng giá trị khoảng cách giữa các điểm đặt lực

L1(m)=AB L2(m)=BC L3(m)=CD L4(m)=DE L5(m)=EF

Trang 16

2 Chọn vật liệu cho móng:

- Móng được đúc bằng bê tông cấp độ bền B25 có Rb = 14.5 MPa (cường độ chịu nén của bê tông); Rbt = 1.05 MPa (cường độ chịu kéo của bê tông); module đàn hồi E = 30 103MPa = 3 107 kN/m2 có hệ số điều kiện làm việc γb = 0.9

- Cốt thép trong móng loại AII cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs = 280 MPa

- Cốt thép trong móng loại AI cường độ chịu kéo cốt thép đai Rsw = 225 MPa

- Hệ số vượt tải n = 1.15

- γtb giữa bê tông và đất là 22 kN/m3

3 Chọn chiều sâu chôn móng:

Từ kết quả thí nghiệm xuyên động SPT ta thấy HK1;HK2;HK3 có giá trị SPT không chênh lệch nhau nhiều, nên nhận thấy rằng đất nền ở đây ứng xử gần tương đối như nhau

để an toàn và kinh tế chúng ta xét độ lún riêng cho từng HK sau đó chọn HK có độ lún lớn nhất đi thiết kế

Trang 17

Ban đầu sơ bộ tính lún cho HK1 lớp đất ở độ sâu 0.5m có thể lấy γ=18kN/m3 căn cứ theo chỉ số SPT =27 búa ở độ sâu 12-12.5m có thể giả định bề dày vùng lún là 12m từ mặt đất tự nhiên

Đáy móng nên đặt trên lớp đất tốt tránh đặt trên rễ cây hoặc lớp đất mới đắp lớp đất quá yếu

Chiều sâu chôn móng: chọn Df = 2m

Chọn sơ bộ chiều cao h:

4 Xác định kích thước sơ bộ của móng:

- Chọn La = 1.5m Lb = 1.5m với La và Lb lần lượt là khoảng cách từ tim cột A và tim cột F ra đến mép ngoài cùng của móng

- Tổng chiều dài móng băng là: L = 1.5 +4.0 + 5.1 + 5.8 + 5.1 + 4 + 1.5 = 27m

4.1 Xác định bề rộng móng B:

- Chọn sơ bộ B = 1m

- Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất:

+ Df = 2m + Chiều cao mực nước ngầm 5.5m

+0.000 Mat dat tu nhien

-2.000m

Chan cot

Trang 18

+ Dung trọng lớp trên đáy mĩng γ = 18.81 kN/m3 dày 2m

+ Dung trọng lớp đất ở HK1 γ= 18 kN/m3 dày 0.5m Lực dính nhỏ nhất theo trạng thái giới hạn thứ 2 cII = 13.2 kN/m2 gĩc nội ma sát trong nhỏ nhất theo trạng thái giới hạn thứ 2 φII = 14.040

+ Ở đây cĩ thể phân tích như sau: Do ban đầu giả sử bề dày vùng lún là 12m

từ mặt đất tự nhiên đi qua lớp đất sét pha và lớp cát no nước nên ban đầu cĩ thể lấy giá trị sơ bộ m1 = 1.1 ( tương ứng lớp cát no nước- an tồn)

- Điều kiện ổn định của nền đất đáy mĩng

II min

+ Trong đĩ:

Rtc : cường độ tính tốn của nền dưới đáy mĩng

4.2 Khoảng cách từ các điểm đặt lực đến trọng tâm đày mĩng:

f tc

tc max tc min

m m

k p

:Áp lựctiêu chuẩn cựcđại và cựctiểudo móng tácdụng lên nền đất p

Trang 19

i i tt i

tt tc

Trang 20

+ Cường độ tính toán của đất nền dưới đáy móng:

179.55(kN / m )

Trang 21

0.5 0.55 0.6 0.65 0.7

0.55 0.6 0.65 0.7 0.75

Trang 22

0.55 0.6 0.65 0.7 0.75

Trang 23

Mẫu 1-9: độ sâu 9.5-10m

Áp suất (KN/m2)

0.6 0.62 0.64 0.66 0.68 0.7 0.72 0.74 0.76

0.6 0.62 0.64 0.66 0.68 0.7 0.72 0.74 0.76 0.78 0.8

Trang 24

6.2.1 Áp lực thực tế trung bình dưới đáy móng:

6.2.3 Áp lực thêm trong đất ở độ sâu z kể từ đáy móng: p oz = α x p o

Với α phụ thuộc vào độ sâu tương đối m = 2z/b và kích thước hai cạnh của móng hình chữ nhật l/b

p  p p

Ứng suất gây lún ngay đáy móng kN/m2

α

0z 0

p  p

Ứng suất gây lún theo độ sâu

z kN/m20.600 27.000 1.800 0.667 15.000 48.501 140.100 0.913 127.912 1.200 27.000 1.800 1.333 15.000 59.787 140.100 0.717 100.452 1.800 27.000 1.800 2.000 15.000 71.073 140.100 0.550 77.055 2.400 27.000 1.800 2.667 15.000 82.359 140.100 0.439 61.504 3.000 27.000 1.800 3.333 15.000 93.645 140.100 0.362 50.716

Trang 25

3.500 27.000 1.800 3.889 15.000 103.050 140.100 0.315 44.132 4.000 27.000 1.800 4.444 15.000 107.300 140.100 0.278 38.948 4.500 27.000 1.800 5.000 15.000 112.010 140.100 0.249 34.885 5.000 27.000 1.800 5.556 15.000 116.720 140.100 0.225 31.523 5.500 27.000 1.800 6.111 15.000 121.430 140.100 0.180 25.218 6.100 27.000 1.800 6.778 15.000 127.040 140.100 0.180 25.218 6.700 27.000 1.800 7.444 15.000 132.650 140.100 0.170 23.817 7.300 27.000 1.800 8.111 15.000 138.260 140.100 0.156 21.856 7.900 27.000 1.800 8.778 15.000 143.870 140.100 0.144 20.174 8.500 27.000 1.800 9.444 15.000 149.480 140.100 0.135 18.914 9.000 27.000 1.800 10.000 15.000 154.155 140.100 0.126 17.653 9.600 27.000 1.800 10.667 15.000 159.765 140.100 0.106 14.851 10.000 27.000 1.800 11.111 15.000 163.701 140.100 0.113 15.831 10.500 27.000 1.800 11.667 15.000 168.621 140.100 0.108 15.131

Ứng suất gây lún của móng chính

- Tính ứng suất do móng ảnh hưởng:

+ Nhận xét: Móng chính vừa chịu ảnh hưởng của tải trọng công trình cộng với ảnh hưởng của 2 móng kề bên cạnh nó ở đây ta xét ảnh hưởng của 2 móng có cùng tài trọng tác động ảnh hưởng lên móng chính

L(m) B(m) z/B x/B

Ứng suất thiên nhiên

Trang 26

Độ sâu

z (m)

kN/m2 Ứng suất gây

lún ngay đáy móng kN/m2

Ứng suất gây lún theo

độ sâu z kN/m20.600 27.000 1.800 0.333 3.333 48.501 140.100 0.000 0.000 1.200 27.000 1.800 0.667 3.333 59.787 140.100 0.003 0.420 1.800 27.000 1.800 1.000 3.333 71.073 140.100 0.007 0.981 2.400 27.000 1.800 1.333 3.333 82.359 140.100 0.013 1.821 3.000 27.000 1.800 1.667 3.333 93.645 140.100 0.022 3.082 3.500 27.000 1.800 1.944 3.333 103.050 140.100 0.030 4.203 4.000 27.000 1.800 2.222 3.333 107.300 140.100 0.038 5.324 4.500 27.000 1.800 2.500 3.333 112.010 140.100 0.044 6.164 5.000 27.000 1.800 2.778 3.333 116.720 140.100 0.049 6.865 5.500 27.000 1.800 3.056 3.333 121.430 140.100 0.054 7.565 6.100 27.000 1.800 3.389 3.333 127.040 140.100 0.059 8.266 6.700 27.000 1.800 3.722 3.333 132.650 140.100 0.064 8.966 7.300 27.000 1.800 4.056 3.333 138.260 140.100 0.066 9.247 7.900 27.000 1.800 4.389 3.333 143.870 140.100 0.067 9.387 8.500 27.000 1.800 4.722 3.333 149.480 140.100 0.068 9.527 9.000 27.000 1.800 5.000 3.333 154.155 140.100 0.069 9.667 9.600 27.000 1.800 5.333 3.333 159.765 140.100 0.069 9.667 10.000 27.000 1.800 5.556 3.333 163.701 140.100 0.069 9.667

Trang 27

Ứng suất gây lún theo độ sâu

kN/m2

0

c z

p

Ứng suất gây lún do móng ảnh hưởng theo độ sâu z

Trang 28

Trang 29

(m2/kN)

Ei(kN/m2)

E



 

Trang 30

Do giới hạn dưới của tầng chịu nén đã tìm được kết thúc trong lớp đất có mô đun biến dạng là E > 5000 kPa nên ta sử dụng công thứ p’oz’ = 0.2 x pdz’

Dựa vào bảng tính toán trên ta thấy thoả mãn điều kiện

Nên bề rộng b=1.8m với độ lún:∑Si=5.25 (cm) <[S]=8cm Cao trình quy hoạch

Trang 31

Vậy : cơng trình đảm bảo điều kiện về độ lún

7 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện ngang

c b

1.2 1.05 10 chọn h 0.33 h h a 0.33 0.07 0.4(m) 

Trang 32

7.2.4 Chiều cao bản móng h a

Chọn ha = 200mm (chọn theo cấu tạo)

7.3 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng:

Tại chân cột có Nmax (cột C)

Trang 33

Vậy thỏa điều kiện xuyên thủng tại chân cột C có lực Nmax

7.3.1 Tại chân cột biên F

Vậy thỏa điều kiện xuyên thủng tại chân cột biên F

7.3.2.Tại chân cột biên A

- Nhận xét: Do La = Lb = 1.5 m Mà NA < NF nên điều kiện xuyên thủng tại A tự thỏa mãn

8 Tính sức chịu tải của nền:

- Mục đích tính nền theo sức chịu tải theo TTGH I là đảm bảo độ bền và tính ổn định của nền đất cũng như không cho phép lật vì sẽ dẫn đến sự chuyển vị đáng kể của từng móng hoặc toàn bộ công trình và do đó công trình không thể sử dụng được

- Điều kiện cường độ đất nền: tt

Trang 34

- Và A I BI DI được tính dựa theo phụ lục E của TCVN 9362:2012

- Ta có:

502.9

0.05 9910.1 0

x b

y l

M e

N M e

- Với là các hệ sô sức chịu tải theo biểu đồ E.1 với tgφ I =

- iγ; iq; ic các hệ số ảnh hưởng độ nghiêng của tải trọng theo

biểu đồ E.2 phụ thuộc vào tgφI = 0.238 và tgδ =0.00141

0.00141

0.006 0.238

l n

b

0.88 3.34

0.942 3.76 10.14

Trang 35

- Nên

0.25

1 1.02 1.5

1 1.09 0.3

n n

9 Kiểm tra điều kiện chống trượt cho móng:

- Điều kiện chống trượt cho móng liên quan đến vấn đề móng đủ khả năng chống lại áp lực chủ động của đất gây trượt cho cho móng và áp lực ngang toàn phần tác dụng lên móng do đó khi tính áp lực chủ động của đất ta tính theo giá trị max

(184.56 13.4 10.8) 1.9 28 2913.73( )

7451

2 22 197.3( ) 1.8 27

tt

tt tt

Trang 36

10 Tính toán nội lực:

10.1 Số liệu đầu bài:

+ Bê tông B25: Rb= 14.5 MPa Rbt= 1.05 MPa

+ Cốt thép CII: Rs= 280 MPa Rsw= 225 MPa

+ Tải trọng tác dụng: đã cho ở đầu bài

+ Kích thước tiết diện của móng băng: đã chọn ở mục 5

+ Hệ số nền:

Xác định từ kết quả xuyên động SPT (theo Scott – 1981)

C0.3 (KN/m3) = 1800N ( tính cho đất cát nên ta tra số búa SPT tiêu chuẩn ở lớp cát)

Với N là số búa tiêu chuẩn đã được hiệu chỉnh: 9 búa (lớp cát- HK1)

Vậy k0.3 = 1800x14= 25200 (KN/m3)

Áp dụng công thức chuyển đổi hệ số nền của Terzaghi

Móng vuông có kích thước BxB:

2 0,3

0.3 0.3 ( ) 25200( ) 4200 /

27 2986.7 /

B B

B k

L

Ta chia móng băng thành 200 đoạn mỗi đoạn dài 0.1 m và gán liên kết ứng với hệ

số đàn hồi như sau:

Trang 37

+ 2 đầu mút ứng với hệ số đàn hồi:

- Với ptt

tb : áp lực tính toán trung bình tại đáy móng

Sđh độ lún đàn hồi của đất nền ( sẽ nhận xét trong mục sau) k: hằng số đàn hồi hay hệ số nền

- Sđh : Sau khi ta tính toán độ lún như mục 5.2 ta có bề dày vùng lún thỏa mãn điều kiện pgl < 0.2pbt tức là nền đất dưới đáy móng làm việc đàn hồi thì các biến dạng đàn hồi được đặc trưng bởi chỉ số nở ( chỉ số nén lại) Cs là hệ số góc của đường nén lại ( xác định trên đoạn tuyến tính ứng với e-logp )

lg

s

de C

- Tính lún đàn hồi ở HK1 theo các kết quả đã tính ở mục 5.2

Tại độ sâu 2.6m từ mặt đất giá trị e tra theo mẫu 1-1 với e0 = 0.715

Đoạn tuyến tính từ cấp áp lực 400-800

(0.532 0.537)

0.0166 800

lg

log 400

s

de C

d p

Độ lún đàn hồi:

Trang 38

- Tương tự ta tính cho các lớp còn lại:

- Bảng tính lún đàn hồi như sau:

Trang 39

dh

p 197.3

k 11146.9(kN / m )

S 0.0177+ 2 đầu mút ứng với hệ số đàn hồi:

Trang 40

+ Hệ số nền K=11146.9(kN/m2)

+ Biểu đồ lực cắt:

+ Hệ số nền K=2986.7 (kN/m2 )

+ Hệ số nền K=11146.9 (kN/m2 )

Trang 41

Trang 42

tt

M N

38.1 10

458.2( ) 0.9 h 0.9 280 330



min max

Trang 43

+ Số cây thép trên 1m dài:

458.2

4.05113

s

A n A

+ Khoảng cách giữa các cây thép:

1000

247( )4.05

+ Moment căng thớ dưới ta tính toán theo tiết diện chữ nhật 400x700

Chọn bê tông cấp độ bền B25 có Rb=14.5 (Mpa) b  0 , 9

Trang 44

b b s

m

AS(mm2) BỐ TRÍ

AS CHỌN (mm2)

Trang 45

Trang 46

b b s

m

AS(mm2) BỐ TRÍ

AS CHỌN (mm2)



(%)

1_AB 207.5 0.022 0.023 1189.694 3 22 1140 0.101 2_BC 420 0.045 0.046 2437.143 6 22 2281 0.201

3_CD 513.7 0.055 0.057 2997.110 8 22 3041 0.268 4_DE 409.5 0.044 0.045 2374.781 6 22 2281 0.201

5_EF 195.5 0.021 0.021 1120.147 3 22 1140 0.101

b/ Tính cốt đai ( theo TCVN 5574 - 2012):

Lực cắt Q ( kN ) Gối A 616.1 -472.9

Trang 47

Gối B 641.4 -553.3 Gối C 692.1 -646.4 Gối D 646.4 -680.6 Gối E 615.5 -706.4 Gối F 495.4 -630

+ Chọn:

- Đường kính cốtđai: d W = 12(mm) A sw = 113 mm 2 đai nhánh n=3

- Thép AI có ( tra bảng 21 trang 47 và bảng 28 trang 53 TCXD 5574 - 2012):

- Rs=225 (MPa) RSW=175(MPa) ; Es=21.104(MPa)

- Bê tông mác cấp độ bền (B25) có: Rbt= 1.05 (Mpa) ; Eb=3.103(MPa)



lấy f  0,5

Định dạng
Số trang	98
Dung lượng	2,83 MB