A./ TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CHO CÔNG TRÌNH.I / Phương án móng nông: Do nền đất dưới 2m là đất tốt, đối với phương án móng nông ta dùng phướng án móng đơn chiệu tải lệch tâm với độ sâu
Trang 1A./ TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG CHO CÔNG TRÌNH.
I / Phương án móng nông: Do nền đất dưới 2m là đất tốt, đối với phương án móng nông ta dùng phướng án móng đơn chiệu tải lệch tâm với độ sâu là h = 2.7(m) kể từ mặt đất xuống
Ta có các số liệu sau để thiết kế móng cho công trình
Bêtông loát đá 4 x 6 Mác 75 dày 100 mm
Móng bêtông Mác 250 có Rn = 110 (KG/cm2),Rk =8.8(KG/cm2)
Thép có gờ AII > 10 có Ra = 2800(KG/cm2)
Thép không có gờ < 10 có Ra = 2100(KG/cm2)
Cột có tiết diện bc x lc = 350 x 400 (mm)
Lớp bêtông bảo vệ abv = 30 (mm)
Đề bài A1** - 3 ( toàn bộ tải trong ta nhân cho 0.8)
Ta có bảng thống kê tải trong tác dụng vào móng như sau:
Tải tiêu chuẩn tác dụng vào móng như sau với hệ số vuợt tải n = 1.2
1.2
TT
TC N
Ta có bảng thống kê tải trong tác dụng vào móng như sau:
Tải trọng móng trụ A và F có giá trị chênh lệt nhau < 5% ta tính toán chung cho một móng và kí hiệu là M1
Trang 2Ab B h DC
K
m m R
) / ( 63 17 7
2
2 2 63 17 5 0 63
Tải trọng móng trụ B, C, D, và E có giá trị chênh lệt nhau < 5% ta tính toán chung cho một móng và kí hiệu là M2
I./ Tính toán móng M1:
Với tải trọng tiêu chuẩn Ntc = 74.7(T) lấy hệ số vượt tải n = 1.2
=> ta có Ntt = 89.6 (T)
1) Xác định sơ bộ diện tích đế móng:
Với chiều sâu chôn móng h = 2.7m ta giả thiết bề rộng móng b = 1.8 m
- Aùp lực gần đúng tại đáy móng:
2 74.7
1.8 1.8
TC TC
tb
N
- Sức chịu tải của nền đất:
- Trong đó móng được đặc trên lớp đất 2 là sét pha cát lẫn sỏi sạn do đó chọn m1 = 1.2 và các tính chất của đất khác được xác định trong phóng thí nghiệm nên m2 = 1 và K = 1
- Lớp đất 2 có = 14040/ => A = 0.31 , B = 2.26 , D = 4.8
- Với * kết quả lấy trung bình của các lớp đất từ dưới đấy móng trở
lên.Trong đó ta giả thiết lớp đất trên cùng có dung trọng tự nhiên = 17.63 (KN/ m3)
PTC < RTC đã thoả mảng điều kiện chọn móng
- Diện tích sơ bộ của móng
2 0
2
747
2.9( ) 317 22.2,7
2.9 1.7( )
TC TC tb
N
chọn sơ bộ b = 1.8(m)
- Vì móng chịu tải lệt tâm:
- Diện tích thật của móng :
F/ = K * F Với K = 1.2
=> F/ = 1.2 x 2.9 = 3.48 (m2)
- Tỉ số chiều dài và chiều rộng của móng: chọn Kn = 1.3
2.9 1.2
1.6( ) 1.3
n
F K b
K
1.2 1
0.31 19 1.8 2.26 2.7 17.63 4.8 30.5 317( / ) 1
TC
Trang 3chiều dài thật của móng L = kn x b = 1.3 x 1.6 = 2.08 (m) chọn l = 2.2 (m)
Kiểm tra lại sức chịu tải của nền đất:
Aùp lực gần đúng tại đấy móng
2 747
1.6 2.2
tc TC
tb
N
sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất
1.2 1
0,31.1,6.19 2, 26.2,7.17, 63 4,8.30,5 316,1( / ) 1
TC
PTC < RTC đã thoả mảng điều kiện chọn móng Vậy móng đơn chịu tải lệch tâm có diện tích như sau b x l = 1.6 x 2.2 (m)
2 Kiểm tra độ biến dạng của nền thông qua độ lún tại tâm móng
Aùp lực gần đúng tại đấy móng
2 747
1.6 2.2
tc TC
tb
N
F
Ứng suất gây lún tại tâm diện tích đế móng do trọng lượng bản thân
2 17.63 2.7 47.6( / )
Ứng suất gây lún tại tâm diện tích đế móng
2 271.6 47.6 224( / )
o
Biểu đồ ứng suất theo độ sâu Z
0
gl k gl
Với k0 được xác định vào các tỉ số sau:
2 ,
để có độ chính xác cao ta phân lớp ra thành nhiều lớp nhỏ với
Trang 40
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
0 0.32 0.64 0.96 1.28 1.6 1.92 2.24 2.56 2.88 3.2 3.52 3.84 4.16 4.48
0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6
1.37 //
//
//
//
//
//
//
//
//
//
//
//
//
//
1 0.971 0.845 0.677 0.527 0.409 0.32 0.256 0.206 0.17 0.142 0.12 0.103 0.089 0.076
224 217.5 189.3 151.6 118 91.6 71.7 57.3 46.1 38.1 31.8 26.9 23.1 20 17.02
47.6 53.68 59.76 65.84 72 75.1 78.2 81.4 84.5 87.7 90.85 94.41 97.01 100.3 103.5
- Tính toán lún của nền bằng cách cộng tùng lớp các phân tố với điều kiện ứng suất tải trọng bản thân gây ra không đổi, và biểu đồ lún của đất ở mỗi lớp đất xảy ra trong điều kiện không có nở hông
zi i i
h
E
- Lấy = 0.8 cho mọi lớp đất Là hệ số xét tới ảnh hưởng nở hông
- hi chiều dày của lớp đất thứ i
- Ei : mô đun biến dạng của lớp đất thứ I
n
i i
h
E
Độ lún cuả lớp đất thứ nhất
1
224 217.5 189.3 151.6 118 0.32
2.8000
Độ lún cuả lớp đất thứ hai
2
118 91.6 71.7 57.3 46.1 38.1 31.8 26.9 23.1 20 0.32
2.4000
=> Độ lún của móng đơn S = S1 + S2 = 0.014 + 0.018 = 0.032(m) <0.08( m) thoả
Trang 5lớp đất I h = 2200
lớp đất II h = 1300
lớp đất đấp h = 500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 phạm vi gây lún 13
14
224 217.5 189.3 151.6 118 91.9 71.7 57.3 46.1 38.1 31.8 26.9 23.1 20 17.02 103.5
97.01 100.3
90.85 94.1 87.7 84.5 81.4 75.1 72 65.84 59.76 53.68 47.6
78.2
N TC
lớp đất h = 3.52
3./ Tính toán độ bền và cấu tạo móng:
Tải trọng và mômen tác dụng lên móng
Chọn chiều cao móng h = 50(cm) => h0 = 47(cm) , abv = 30(mm)
Giá trị mômen tác dụng vào móng
MxTT = HyTT x h + Mx0TT = 6.24 0.5+ 7.12 = 10.24 (Tm)
MyTT = HxTT x h + My0TT =7.2 0.5+ 3.68 = 7.28(Tm)
Xác định ứng suất dưới đấy móng
max
TT TT
TT
y x
M M
N
Trong đó :
Trang 62 2
3
3
1.6 2.2 5.632
( )
1.6 2.2 7.744
( )
X y
b l
bl
Thế vào công thức tính ứng suất ta co
2 max
2 min
89.6 10.24 6 7.28 6
42( / ) 1.6 2.2 5.632 7.744
89.6 10.24 6 7.28 6
8.9( / ) 1.6 2.2 5.632 7.744
T m
T m
Với tiết diện cột như giả thiết : bc x lc = 0.35 x 0.4 (m)
Lực gây xuyên thủng
c
Với
max min
1 max
0
2 1
.
0.43( )
42 8.9
1.6
a b
h
m
T m
c
l-l
a =
Lực gây xuyên thủng
42 33
1.6 0.43 25.8( ) 2
XT
Lực chống xuyên
0.75 88(0.35 0.47)(0.47 2) 36( )
CX
=> Fcx >F xt thoả 4./ Bố trí cốt thép cho móng:
900(mm)
Trang 7Trong đó
2 max
2 1
2
2
2
42 1.6 67.2( / )
33 1.6 52.8( / ) 0.9( )
2
52.8 (0.9) 0.9 2 14.4 0.9
25.3( )
B A c
A I I
l l
M
lượng thép cần bố trí :
2 0
2
25.3
0.0022( ) 0.9 0.9 2800 0.47
22( )
I AI
a AI
M
R h
=> chọn 15 14 @110
Theo mặt cắt II:II
0.625(m)
Trong đó :
2 1
1
2 0
2
0.625( ) 2
37.5 2.2 82.5( / ) 82.5(0.625)
16( )
16
0.0014( ) 0.9 0.9 2800 0.47
c tb II
II AII
a AII
B b
y
M
R h
=> chọn 1014@238
Trang 8100
15Ø 14 a110
2200 100
430
15Ø 14 a110
50
2 Ø20
Đai Ø 6 a150
+0.00
430
max=42(T/m2)
min=8.9(T/m2)
5./ Tính thể tích bêtông cần đổ cho móng M1
1 2
Trong đó V1: Thể tích của hình tháp
V2: thể tích hình hợp chũ nhật
1
1 ( 1 1 2 2 ( 1 2)( 1 2) 6
h
Trang 9Ab B h DC
K
m m R
) / ( 63 17 7
2
2 2 63 17 5 0 63
a2 = 2200(mm)
1
0.3 0.41 0.36 2.2 1.6 (0.41 2.2)(0.36 1.6) 0.49( ) 6
3
1 2 0.49 0.704 1.143( )
Vậy thể tích bêtông cần đổ vào móng M 1 là 1.143(m3)
I./ Tính toán móng M2:
Với tải trọng tiêu chuẩn Ntc = 100.7(T) lấy hệ số vượt tải n = 1.2
=> ta có Ntt = 120.8 (T)
1) Xác định sơ bộ diện tích đế móng:
Với chiều sâu chôn móng h = 2.7m ta giả thiết bề rộng móng b = 2 m
- Aùp lực gần đúng tại đáy móng:
- Sức chịu tải của nền đất:
- Trong đó móng được đặc trên lớp đất 2 là sét pha cát lẫn sỏi sạn do đó chọn m1 = 1.2 và các tính chất của đất khác được xác định trong phóng thí nghiệm nên m2 = 1 và K = 1
- Lớp đất 2 có = 14040/ => A = 0.31 , B = 2.26 , D = 4.8
- Với * kết quả lấy trung bình của các lớp đất từ dưới đấy móng trở
lên.Trong đó ta giả thiết lớp đất trên cùng có dung trọng tự nhiên = 17.63 (KN/ m3)
PTC < RTC đã thoả mảng điều kiện chọn móng
2 0
2
1007
3.9( ) 319 22.2,7
3.9 1.9( )
TC TC tb
N
- Diện tích sơ bộ của móng
- Diện tích thật của móng :
2 1007
2 2
TC TC
tb
N
1.2 1
0.31 19 2 2.26 2.7 17.63 4.8 30.5 319( / ) 1
TC
Trang 10- Tỉ số chiều dài và chiều rộng của móng: chọn Kn = 1.3
3.9 1.2
1.9( ) 1.3
n
F K b
K
chiều dài thật của móng L = kn x b = 1.3 x 1.9 = 2.47 (m) chọn l = 2.6 (m)
Kiểm tra lại sức chịu tải của nền đất:
Aùp lực gần đúng tại đấy móng
2 1007
2 2.6
tc TC
tb
N
sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất
1.2 1
0,31.1,6.2 2, 26.2,7.17, 63 4,8.30,5 319( / ) 1
TC
PTC < RTC đã thoả mảng điều kiện chọn móng Vậy móng đơn chịu tải lệch tâm có diện tích như sau b x l = 2 x 2.6 (m)
2 Kiểm tra độ biến dạng của nền thông qua độ lún tại tâm móng
Aùp lực gần đúng tại đấy móng
2 1007
2 2.6
tc TC
tb
N
F
Ứng suất gây lún tại tâm diện tích đế móng do trọng lượng bản thân
2 17.63 2.7 47.6( / )
Ứng suất gây lún tại tâm diện tích đế móng
2
253 47.6 205, 4( / )
o
Biểu đồ ứng suất theo độ sâu Z
0
gl k gl
Với k0 được xác định vào các tỉ số sau:
2 ,
để có độ chính xác cao ta phân lớp ra thành nhiều lớp nhỏ với
Trang 110
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2
0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2
1.3 //
//
//
//
//
//
//
//
//
//
//
//
//
1 0.97 0.839 0.667 0.514 0.397 0.31 0.246 0.198 0.163 0.136 0.114 0.098 0.085
205.4 199.2 172.3 137 105.6 81.5 63.7 50.5 40.6 33.5 27.9 23 20.1 17.5
47.6 55.2 62.8 70.4 75.3 79.2 83.1 87.1 91.03 95 99 102.9 106.8 110
- Tính toán lún của nền bằng cách cộng tùng lớp các phân tố với điều kiện ứng suất tải trọng bản thân gây ra không đổi, và biểu đồ lún của đất ở mỗi lớp đất xảy ra trong điều kiện không có nở hông
zi i i
h
E
- Lấy = 0.8 cho mọi lớp đất Là hệ số xét tới ảnh hưởng nở hông
- hi chiều dày của lớp đất thứ i
- Ei : mô đun biến dạng của lớp đất thứ I
n
i i
h
E
Độ lún cuả lớp đất thứ nhất
Độ lún cuả lớp đất thứ hai
=> Độ lún của móng đơn S = S1 + S2 = 0.014 + 0.023 = 0.037(m) <0.08( m) thoả
Trang 1275.3 137
102.9 23 11
110 13
106.8 12 17.5phạm vi gây lún 20.1
7
95 9
99 10
8 91.03
5 6 87.1 83.1 79.2 4
50.5 33.5 lớp đất h = 3.9
27.9 40.6
81.5 63.7 105.6
47.6 0 62.8 70.4 3 2
55.2 1
lớp đất II h = 1300 172.3 199.2 205.4 lớp đất I h = 2200
N TC
lớp đất đấp h = 500
3./ Tính toán độ bền và cấu tạo móng:
Tải trọng và mômen tác dụng lên móng
Chọn chiều cao móng h = 60(cm) => h0 = 57(cm) , abv = 30(mm)
Giá trị mômen tác dụng vào móng
MxTT = HyTT x h + Mx0TT = 4.80.6 +5.76=8.64(Tm)
MyTT = HxTT x h + My0TT =5.6 0.6 +3.84 =7.2 (Tm)
Xác định ứng suất dưới đấy móng
max
TT TT
TT
y x
M M
N
Trong đó :
2 2
3
3
2 2.6 10.4
( )
2 2.6 13.52
( )
X y
b l
bl
Trang 13 Thế vào công thức tính ứng suất ta co.
2 max
2 min
120.8 8.64 6 7.2 6
31( / )
2 2.6 10.4 13.52 120.8 8.64 6 7.2 6
15( / )
2 2.6 10.4 13.52
T m
T m
Với tiết diện cột như giả thiết : bc x lc = 0.35 x 0.4 (m)
Lực gây xuyên thủng
c
Với
max min
1 max
0
2 1
.
0.53( )
31 15
2
a b
h
m
T m
c
l-l
a =
Lực gây xuyên thủng
31 26.7
2 0.53 30.6( ) 2
XT
Lực chống xuyên
0.75 88(0.35 0.57)(0.57 2) 48.9( )
CX
=> Fcx >F xt thoả 4./ Bố trí cốt thép cho móng:
1.1(m)
Trang 14 Trong đó
2 max
2 1
2
2
2
31 2 62( / ) 26.7 2 53.4( / ) 2.6 0.4
1.1( )
53.4 (1.1) 1.1 2 8.6 1.1
35.8( )
A B c
A I I
l l
M
lượng thép cần bố trí theo phương dọc :
2 0
2
35.8
0.0029( ) 0.9 0.9 2800 0.57
29( )
I AI
a AI
M
R h
=> chọn 15 16 @139
Theo mặt cắt II:II
Trong đó :
0.825(m)
/
2 2
2 0
2
2 0.35
0.825( )
28.85 2.6 75( / )
25.5( )
25.5
0.0018( ) 0.9 0.9 2800 0.57
c
E tb E II
II AII
a AII
B b
x
M
R h
=> chọn 1214@230
Trang 152600
100
100
100
15Ø 16 a139
15Ø 16 a139
1
+0.00 400
II
I
I
II
max=31(T/m2)
min=15(T/m2)
5./ Tính thể tích bêtông cần đổ cho móng M1
1 2
Trong đó V1: Thể tích của hình tháp
V2: thể tích hình hợp chũ nhật
1
1 ( 1 1 2 2 ( 1 2)( 1 2) 6
h
a2 = 2600(mm)
1
0.4 0.41 0.36 2.6 2 (0.41 2.6)(0.36 2) 0.83( ) 6
3
1 2 0.83 1.04 1.87( )
Vậy thể tích bêtông cần đổ vào móng M 1 là 1.87(m3)