T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng http://www.ebook.edu.vn - 12 - > 150 a: líp b¶o vÖ > 80 bª t«ng 150# a Gi»ng bª t«ng B > 0,5m h > 5 0 0 5 0 : 1 0 0 h b α ch−¬ng I - mãng n«ng I - mãng n«ng trªn nÒn tù nhiªn Khi công trình đặt lên nền đất tự nhiên tại độ sâu h m nhỏ, ảnh hưởng của đất trên đáy móng tới các mặt tiếp xúc là nhỏ, ta nói đó là móng nông trên nền tự nhiên. Trong Cơ học đất, móng có bề rộng b, độ sâu h m , nếu h m /b ≤ 0,5 (theo Berezansev) thì khi đất dưới móng bị phá hoại → đất bị đẩy trồi, ta coi h m đó là nông Trong thực tế những móng có h m ≤ 3m có thể coi là nông. - Phạm vi ứng dụng: + Tải trọng không lớn, công trình nhỏ, Q 0 nhỏ + Lớp đất bằng phẳng có sức chịu tải phù hợp, có chiều dày đủ lớn. Ngay cả khi lớp đất trên có sức chịu tải không lớn nhưng có thể giải quyết bằng cách giảm tải công trình trên diện tích móng lớn (băng giao nhau, bè) I.1 - Ph©n lo¹i vμ c¸c yªu cÇu cÊu t¹o mãng. - Phân loại (xem trang 2) - Cấu tạo các móng bằng vật liệu gạch, đá, bê tông, bê tông đá hộc thường xây dưới các tường gạch, đá, dạng bă ng, giật cấp tuỳ vào góc cứng vật liệu. - Móng bê tông cốt thép rất phổ biến và đa dạng: + Móng đơn dưới cột, trụ, tháp nhỏ, cột thép + Băng dọc + ngang: dùng dưới tường, vách cứng, dưới hàng cột + Móng bè: dưới nhà cao tầng, bể, âu tầu, thuyền, mặt đường cứng, sân bãi, bến Kích thước và độ cứng tăng từ móng đơn băng bè, hộp, vỏ cho phép chịu t ải tác dụng lớn hơn, sức chịu tải của nền lớn hơn và khả năng biến dạng giảm. T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng http://www.ebook.edu.vn - 13 - - Yêu cầu cấu tạo chung đối với móng BTCT: + Bê tông ≥ 150 # ( thường ≥ 200 # ). + Thép thường dùng thép gai, kéo thẳng, đai dùng cốt trơn + Lót: bê tông gạch vỡ, bê tông nghèo (≥100 # ) dày ≥ 50mm + Lớp bảo vệ ≥ 30 mm (có lớp lót) CÊu t¹o mãng ®¬n Móng đơn dưới cột trụ (xem 147 - 149 BTCT II ) >B/10 ≥ 200 >3cm b cét l neo (thuêng >=15d) B L ≥ T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng http://www.ebook.edu.vn - 14 - CÊu t¹o mãng b¨ng d−íi t−êng CÊu t¹o Mãng b¨ng d−íi hμng cét a-băng giao nhau b- băng đơn c- tiết diện Băng dưới hàng cột Thép đặt theo yêu cầu đối với dầm liên tục nên gọi là móng dầm (giao nhau) T.S. NguyÔn ®×nh tiÕn bé m«n c¬ hoc ®Êt – nÒn mãng http://www.ebook.edu.vn - 15 - CÊu t¹o mãng bÌ, hép, vá Một số dạng móng hộp Cốt thép trong bản móng cấu tạo theo các yêu cầu đối với bản ngàm, kê, còn trong sườn theo nguyên tắc dạng dầm đơn hay giao nhau. CẤU TẠO GIẰNG MÓNG: + Thường cấu tạo nhằm tăng độ cứng công trình, giảm chênh lún kết hợp với đỡ tường bao, F agiằng ≥ 5 cm 2 , h giằng chọn theo kinh nghiệm (nguyên lý dầm) tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất, tính chất tải trọng và lưới cột… T.S. Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng http://www.ebook.edu.vn - 16 - I.2. Thiết kế móng nông cứng. - Ni dung c bn trong thit k l xỏc nh cỏc c trng ca múng gm: + Vt liu + sõu múng + Kớch thc múng l(L) x b(B) x h(h 0 ) + Sao cho tho món cỏc yờu cu k thut, thi cụng v kinh t. Trỡnh t thit k cú th nh sau: Tài liệu -Côn g trình - Nền - Các tiêu chuẩn thiết kế Bớc 1 Phơng án Hệ móng nông -Nền - Cứng mềm - Đơn, băng, bè Bớc 2 Bớc 3 Vật liệu móng -#, thé p R n , R k , F a - Lót lớp bảo vệ a o Bớc 4 Độ sâu móng h m (xem phần 4 chơng mở đầu) Chọn kích thớc móng b x h (băn g dới tờn g ) b x l x h (đơn) B x L x h (bè) Bớc 5 ứng suất dới móng - p Bớc 6 - p 0 (khôn g kể TLBT) (Thờng bỏ qua Q 0 ) - p gl = p tc - h m Bớc 7 Kiểm tra kích thớc đáy 1- Khả năn g chịu tải: trợt, lật và điều kiện kinh tế về bxl. 2- Biến dạng S S gh Bớc 8 Kiểm tra chiều cao móng và Fa Tính toán cờn g độ vật liệu món g do tải trọn g côn g trình và p 0 gây ra và điều kiện kinh tế về h, Fa. Vídụ: trợt ngang, lật, cố kết chậm Bớc 9 Các kiểm tra khác Bớc 10 Cấu tạo và Bản vẽ T.S. Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng http://www.ebook.edu.vn - 17 - - Múng cng l múng cú cng ln di tỏc dng ca ti trng cụng trỡnh múng bin dng nh cú th b qua ng sut di múng p cú th coi l tuyn tớnh. + Múng bng di tng, vỏch. + Múng bng di hng ct, múng bố nhng cng múng rt ln (h ln v h sn dy). + Múng n di ct, tr. l nhng loi múng cng: - p lc tớnh toỏn d i ỏy múng: + F N P = F N 0 + tb . h m ( tb = 20KN/m 3 ) + P max, min = W M P N = N 0 + trọng lợng móng + đất phủ lấp M = M 0 + M (N 0 ) + 0 M (Q 0 ) + 0 M (áp lực đất) M 0 + M (N 0 ) (nếu Q 0 nhỏ và móng chôn đủ sâu, kết cấu không gian đủ cứng). - Trong tớnh toỏn gi thit b qua ti trng ngang, sau cú th kim tra iu kin trt phng lt bc 9. - p lực tính toán phân bố dới đáy móng không kể trọng lợng bản thân móng và đất phủ: Pp = 0 - tb . h m (khụng k trng lng bn thõn múng v t ph) tc l F N p 0 0 = - p lực tiêu chuẩn phân bố dới đáy móng: tc PPgl = - tc . h m m tt '.h .1.15 P ữ 21 - Các bớc tính toán: ắ Bớc 1:Thu thp v x lý ti liu (xem li phn trờn) xỏc nh giỏ tr S gh ([S]), F S . Ví dụ - Nh khung v nh tng chu lc S gh = 8 - 10cm, ( L S ) gh = 0,2 ữ 0,4% ắ Bớc 2: Chn h múng: n di ct cú ging Bng di tng trờn nn ắ Bớc 3: Chn vt liu múng: BTCT ( 200 # ) Thộp ( AI, AII ) gai Lút, lp bo v a 0 3cm Nu dựng khi xõy: gch ch c va xi mng cỏt vng 75 # ắ Bớc 4: Chn sõu t múng h m (xem phn trc) ắ Bớc 5: Chn kớch thc múng (theo kinh nghim no ú). ỏy múng b x l (n), b (bng di tng). Chiu cao múng, bc múng h, h b h 0 , h 0b (h 0 h - a 0 ) No Mo P min P max A B T.S. Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng http://www.ebook.edu.vn - 18 - P gh ắ Bớc 6: Xỏc nh ng sut di múng p, p max ( kim tra sc chu ti, kh nng trt, lt) p 0 , p 0max (tớnh toỏn kim tra cng vt liu múng) p gl ( tớnh lỳn ca nn t ) ắ Bớc 7: Kim tra kớch thc ỏy múng b x l, b v chn b x l, b hp lý. ỏy múng phi ln (thớch hp) p nh nhm: Nn t kh nng chu ti chng trt, lt ( TTGH 1 ca nn ) lỳn, chờnh < cho phộp ( S S gh )) Ôn tập: 1- Nu mt t phng, ng nht thỡ iu kin nn chu ti: + p < R + p max 1,2R Trong đó R = S gh F p = S m F CchB b A ++ ' 2 + F S hệ số an toàn chọn tuỳ cấp và loại công trình Ví dụ nhà ở thờng lấy 2 - 3 ( 2 khi nào? 3 khi nào? ) + A = N . n . m . i + B = N q . n q . m q . i q + C = N c . n c .m c . i c Trong đó N , N q ,N c - hệ số sức chịu tải của nền, phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất (tra phụ lục trang 20) Các n i ,m i ,i i - hệ số hiệu chỉnh hình dạng, độ nghiêng mặt đất, độ lệch tải. c q n n n = 1 đối với móng băng += = = l b 2,01n 1n l b 2,01n c q đối với móng đơn, bè Các hệ số hiệu chỉnh mặt dốc của bề mặt đất hoặc lớp đất phân lớp = 0 - 5 0 m i ( m , m q , m c ) = 1; > 5 0 thì m = m q = ( 1- 2 ) tg tg ; m c = m - tgN m c . 1 + i , i q , i c : là các số hiệu chỉnh về độ lệch của tải trọng đợc tính theo công thức: i = (1 - ) 3 ; i q = (1-0,7) 3 ; i c = i q - 1N i1 q q (Trờng hợp = 0 thì các các hệ số i ; i q ; i c bằng1) - Nu nn phõn lp dng nh sau thỡ cn kim tra kh nng chu ti ca lp t (2): + p 2 = )'( hmp Z b Z + 2 2 hoc ).( m q hh F N p += 112 + p max 1,2.R 2 - Trng hp mt t dc, nn phõn lp phc tp thỡ dựng cỏc phng phỏp gi thit mt trt (vớ d mt trt tr trũn) kim tra kh nng trt. T.S. Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng http://www.ebook.edu.vn - 19 - 2- Điều kiện: S S gh (S gh có ở bớc 1 ): S i - tính toán dự báo i i i L S S + Nếu nền đất phẳng, đồng nhất S i = P gl . b. . 0 2 0 1 E + Tổng quát phơng pháp cộng lún từng lớp (Điều kiện kinh tế thể hiện ở p R. (p max 1,2R hay p 2 R 2 ) Nếu b x l (b) cha phù hợp thì trở lại bớc 3 hay 5. Bớc 8: Kim tra chiu cao múng v tớnh ct thộp trong múng. Ni dung: + TTGH1: Tớnh toỏn cng vt liu múng + TTGH 2: Bin dng v nt (thng khụng tớnh m m bo bng cu to) Nh vy bc ny cn tớnh cng múng. a. Trạng thái làm việc của móng băng dới tờng: + Phớa trờn chu ti trờn din hp b t , cng theo phng dc tng l vụ cựng ln. + Phớa di ti (p 0 ) phõn b ti trng trờn din ln b cng trờn phng ngang múng l hu hn Múng lm vic ging nh kt cu conson ngm ti mộp tng (kt cu chu un) 2 kh nng phỏ hoi cng a.1.Phỏ hoi theo mt xiờn: (tng õm thng múng). Gi thit mt õm thng nghiờng 45 0 to thnh hỡnh thỏp õm thng (hỡnh bờn), hoc nt v phớa lch tõm do ng sut kộo chớnh gõy ra iu kin Q Q b (i vi cu kin chu un khụng cú ct xiờn, ai v b qua nh hng ca ct dc) Coi rng ch v mt phớa lch Q = P t 0,75.R k . h 0 ( hay P t k.R k . h 0 ) trong ú P t = p t . b t h 0 p t . b t / (0,75. R k ) R k - cng chu kộo ca bờ tụng a.2. Phá hoại theo tiết diện thẳng đứng: Ti mộp tng thng ch t ct n khụng t ct xiờn v kộp. iu kin: - Không phá hoại dòn ( trang 37 KC BTCT1 ) No Mo 45 0 P > 0 0 min P 0 max P 0t P 0 đt 45 0 bđt kc kR P 0 max P 0 đt P 0t h1 hm p2 b x l 1 2 yếu hơn bqxq 3 0 o 3 0 o T.S. Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng http://www.ebook.edu.vn - 20 - 0 ng p 0 max p b b t h 0 n ng R M 40, (thờng không cần tính điều kiện này) - Diện tích cốt thép yêu cầu với h 0 theo phơng bề rộng F a 0 9,0 hR M a ng chọn n? Trong đó M ng = 22 2 max ngoong b x PP + sao cho bớc cốt thép a 100 ữ 200 hoặc kiểm tra hàm lợng = 0 a h thựcF = 0,15 ữ 0,4% Ghi chú: Khả năng cắt theo chu vi tờng rất ít xẩy ra b. Trạng thái làm việc và các điều kiện kiểm tra đối với móng đơn dói cột. - Phớa trờn múng ti phõn b hp di din F c = b c . l c. Phớa di phn lc t p tỏc dng trờn din rng hn nhiu b x l.Cu kin bn chu un hai kh nng phỏ hoi cng múng: + Phỏ hoi tit din nghiờng: hỡnh thỏp hoc phỏ hoi mt nghiờng 45 0 v phớa lch + Phỏ hoi tit din ng: coi gn ỳng l tit din qua mộp ct. b.1. Kiểm tra cờng độ trên tiết diện nghiêng: Ct õm thng múng to thnh dng thỏp 4 mt hay coi gn ỳng 1 mt xiờn 45 0 . Trong mi trng hp tớnh an ton l trng hp mt mt xiờn 45 0 v phớa lch tõm vi cụng thc: P đt 0,75. R k .h 0 .b tb , trong đó: P đt = P 0đt + P 0max .l đt .b (hp lc phn lc t trong phm vi gch chộo trờn hỡnh di õy) 2 b tb - Cnh trung bỡnh ca thỏp õm thng. No Mo hm cl c b b P 0 max P 0t P 0 đt tb b No Mo lớn hm P 0 max P 0t P 0 đt 45 P 0 min 0 (M lớn) 0 h0h0 bng Lđt T.S. Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng http://www.ebook.edu.vn - 21 - No Mo hm cl c b b 0ng lng l bng h0 0max p p b tb = b c + h 0 ( nếu b c + 2h 0 b ) hoặc = 2 bb c + ( nếu b c + 2h 0 > b ) b.2. Tính toán cờng độ trên tiết diện đứng: Giả thiết sơ đồ phẳng: Bản móng là bản conson ngàm tại mép cột (độc lập theo hai phơng). - Điều kiện phá hoại dòn của bê tông vùng chịu nén: h 0 tr b. n R4,0 ng M (ít xẩy ra thờng không cần tính điều kiện này) - Tính toán cốt thép vùng chịu kéo: + Theo phơng l chiều dài conson là l ng 2 2 max0 1 . 2 . 2 . 2 ng ngong nng lb p b lPP M = + = 0 90 h a R l ng M l a F , + Theo phơng b, tơng tự : 0a 2 ng 0a b ng b a hR9,0 2/b.l.p hR9,0 M F == Chọn thép, bố trí và kiểm tra hàm lợng trong khoảng hợp lý. = 0 hb a F . thực = 0,15 ữ 0,4% (hay theo kinh nghiệm a = 70 ữ200) ắ Bớc 9: Cỏc tớnh toỏn khỏc nh kim tra kh nng trt ngang, n nh tng th, tớnh toỏn c kt ca nn tựy tng trng hp mi phi kim tra cỏc iu kin ny. ắ Bớc 10: Cấu tạo móng - Bố trí cốt thép, bậc móng (nếu có). - Cốt chờ. - Giằng (nếu có). - Khe lún (nếu có). ắ Bớc 11: Bản vẽ, bao gồm: - Mặt bằng móng nông. - Các chi tiết móng nông. - Thống kê vật liệu. - Các ghi chú cần thiết. [...]... Biết: + Móng chôn sâu 1, 5m + Mác bêtôn 250 + Lớp lót bằng bêtôn nghèo 10 0# dày 10 0mm + Lớp bảo vệ cốt đáy: 5,0 cm + Kích thớc đáy móng 1, 5 x 2,0 m - Hãy vẽ chi tiết cấu tạo móng http://www.ebook.edu.vn - 27 - T.S Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng I. 4- Móng mềm I.4 .1. Khỏi nim, phõn loi: - Các móng có độ cứng hữu hạn dới tác dụng của tải trọng biến dạng móng đáng kể ứng suất dới đáy móng khác... thép Biết: -Tờng dày 20cm, chịu tải N0=30 T, M0= 2,5 Tm, Q0= 0,5 T -Móng: + Mác bêtông 250 http://www.ebook.edu.vn - 26 - T.S Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng + b x h = 2 x 0,4 m, chiều dài L = 20m + Cốt thép (Fa) gồm 10 12/m, Ra = 27000T/m2 + Lớp bảo vệ cốt thép dáy móng 5cm 4) - Xác định chiều cao và cốt thép hợp lý cho móng đơn dới cột (20x20cm ), chịu tải N0 = 60 T/m, M0 = 8 Tm/m, Q0 = 3 T/m... xác định kích thớc đáy móng băng hợp lý theo điều kiện sức chịu tải của lớp đất 2 với hệ số an toàn là 2 Cho biết: Tải trọng dới tờng N0=30 T/m, M= 2,5 Tm/m, Q= 0,5 T/m Nền gồm 2 lớp: Lớp trên: dày 3,4 m đất loại dính Wnh=48 %, Wd=22 %, W=26 %, = 1, 82T/m 3, =20o, C= 2,8 T/m2 Lớp dới: Wnh=32 %, Wd=26 %, W=30 %, =14 o, C= 2,8 T/m 2, = 1, 76T/m3 3) Kiểm tra kích thớc chiều cao và cốt thép trong móng băng dới tờng chịu... chôn móng hm và xác định kích thớc đáy móng hợp lý của móng băng dới tờng (dài 20m ), chịu lực N0 = 30 T/m, M0 = 2,5 Tm/m, Q0 = 0,5 T/m Cho biết: Độ lún cho phép Sgh = 10 cm Nền đất gồm 2 lớp: -Lớp trên là loại sét pha có độ sệt B = 1, 1 8, = 1, 75 T/m 3, dày 1, 6m -Lớp dới là cát nhỏ có cờng độ kháng xuyên trung bình là qc = 560T/m2 và hệ số nở ngang 0 = 0,3 (Tự chọn số an toàn) 2) Chọn chiều sâu chôn móng và... Lực giữ: Gđ , G , C ms = ..z.tg Tms = 2 (1+ b).hm.ms(z = hm/2) + Lực kéo: N0 Gđ Gđ hệ số an toàn chịu kéo lực gi >[K] lựckéo e2 e1 I.3.5 Móng dới nhiều cột - Với giả thiết móng cứng, tải trọng tính toán tại đáy móng: N = N 01 + N02 + trọng lợng móng + đất phủ lấp M = N 01. e1+ N02.e2 + M 01 + M02 Mo1 No1 No2 M N áp lực dới đáy móng: n N 0i 1 F pmax,min = p N M + tb.hm M W b N p= F Mo2 hm k= 1 2 L Cỏc... bài tập 1) Hãy xác định gần đúng cốt thép trong móng loại băng đơn dới hàng cột Biết: - 8 cột 20x20 cm, bớc cột 4m và tải trọng dới cột No = 40T, bỏ qua Mo, và Qo - Móng: +Bêtông mác 25 0, thép xây dựng Ra= 28000 T/m2 + Lớp lót bêtông 10 0# , dày 10 cm Bề dày lớp bảo vệ cốt thép đáy móng là 5cm + Kích thớc đáy móng : lxb =2 8,5 mx1 m; Chiều cao bản đáy móng là 0,2 5m + Bề rộng và chiều cao sờn 0,3 mx 0,5 m 2)... 0.20 0.55 0.45 0.45 0.25 0.50 0.35 0.75 - 22 - T.S Nguyễn đình tiến Kođ= bộ môn cơ hoc đất nền móng Tgiữ x n1 ( n1 [K] T phá hoại x n2 (n2 >1 ) Với: [K] - hệ số ổn định cho phép f - Hệ số ma sát đất và móng ( xem bảng) (Chú ý: khi tính p, p 0, pgl vẫn giả thiết bỏ qua Q0) + Kiểm tra lật: Kođ= Mgiữ Mlật Đối với tâm lật giả thiết > [K] I.3.3 -Móng tờng chắn, tờng hầm: a Tờng chắn trọng lực: phải... Dầm cứng, mềm + Móng dầm giao nhau gồm băng dọc + ngang + Móng dạng bản ( l b < 7) : i) Phẳng ii) Có sờn trên hoặc dới bản - Hng tớnh toỏn: Giả thiết: độ võng của móng độ lún của nền S và bỏ qua Q0 Ví dụ: Tại M: z x = Sx Phơng trình độ võng trục móng ( dầm, bản ) Z = f1 (p0) Mô hình nền S = f2(p0) (Quan hệ ứng suất biến dạng của nền) - Có nhiều mô hình nền, chú ý nhất tới mô hình nền tuyến tính, với... Noi ln: + Coi múng dm l cng: p o = Fm + Móng dầm liên tục gối trên các cột và chịu tải p0 (M, Q ) nội lực trong dầm cốt thép http://www.ebook.edu.vn - 30 - T.S Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng No1 Noi2 2 2 Mgối=ql /11 Mbiên =ql /16 M 2 Mnhịp =ql /11 b- Múng bn (bố): + Bn phng: tớnh toỏn nh bn sn nm (di ct) + Bn cú sn: tớnh toỏn nh bn k , ngm di hng ct, tng + Gn ỳng (khi kt cu bờn trờn cú... của móng đối với đất ( ) Noi 3 2 E0 l 2 > 1 hay t = E 0 L.B > 1 t= E b h3 E b h 3 qoi h Moi b thì coi là móng dầm, bản mềm M z Po Trong đó: L Eb - mô đun đàn hồi của bê tông E0 - mô đun biến dạng của đất - Có thể gặp: + Móng băng dới hàng cột ( băng dọc hay giao nhau ) + Móng bản dới hàng cột, đáy b , âu tầu, thuyền là các loại móng mềm - Phân loại: + Móng dạng dầm đơn ( l b 7) : i) Dầm dài, ngắn . W nh =48 %, W d =22 %, W=26 %, = 1, 82T/m 3 , =20 o , C= 2,8 T/m 2 . Lớp dới: W nh =32 %, W d =26 %, W=30 %, =14 o , C= 2,8 T/m 2 , = 1, 76T/m 3 3) Kiểm tra kích thớc chiều cao và cốt thép trong móng. -Tờng dày 20cm, chịu tải N 0 =30 T, M 0 = 2,5 Tm, Q 0 = 0,5 T. -Móng: + Mác bêtông 250 T.S. Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng http://www.ebook.edu.vn - 27 - + b x h = 2 x 0,4 m,. có). ắ Bớc 11 : Bản v , bao gồm: - Mặt bằng móng nông. - Các chi tiết móng nông. - Thống kê vật liệu. - Các ghi chú cần thiết. T.S. Nguyễn đình tiến bộ môn cơ hoc đất nền móng http://www.ebook.edu.vn