Môn học: NỀN MÓNG - GV: TS. Lê Trọng Nghĩa

Mơn học: NỀN MĨNG CHƯƠNG TRÌNH MƠN HỌC chương GV: TS Lê Trọng Nghĩa Số tiết: 30 Lý thuyết: 20 tiết Chương 1: Những nguyên lý tính tốn Bài tập: thiết kế Nền Móng 10 tiết Đánh giá MH: Chương 2: Móng nơng • Bài tập lớp: Điểm thưởng • Thi cuối HK: 100 % Hình thức đánh giá: Thi viết 90 phút Chương 3: Sức chịu tải cọc Chương 4: Móng cọc cọc chịu tải trọng ngang Chương 5: Gia cố Được xem tài liệu TÀI LIỆU THAM KHẢO Chương 1: NHỮNG NGUN LÝ CƠ BẢN TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ NỀN MĨNG 1) Nền Móng, Châu Ngọc Ẩn, NXB ĐHQG TPHCM, 2004 Khái niệm 2) Nền Móng cơng trình, Châu Ngọc Ẩn, NXB Xây dựng, 2008 1.1 Móng Cột Mặt đất Cổ cột 3) Nền Móng cơng trình dân dụng cơng nghiệp, M3 Móng Nguyễn Văn Quảng, NXB XD, 1996 Bê tơng lót M2 A-A 4) Foundation Analysis and Design, 5th edition, Joseph Đà kiềng M1 E Bowles, McGraw Hill, 1997 M1 5) Pile Foundation Analysis and Design, 5rd edition, H.G Poulos and E H Davis, 1980 M1 A A Kết cấu Khung Kết cấu Móng Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ Mặt Móng 1 Khái niệm Phân loại 1.2 Nền MĨNG CỌC NỀN ĐƯỜNG 2.1 Móng Móng đơn : tâm , lệch tâm Móng kép, móng gánh Mặt đất N tt N tt Df ptt H Đài móng P1 Nền đường Mặt đất Móng nơng M tt tt P2 Móng băng : phương , phương (giao nhau) Móng bè : dạng bản, dầm, hộp P3 Đá Nền đất Lớp Móng cọc Thép: Cọc ống, chữ H, C, I … Hệ cọc Nền Lớp MÓNG NÔNG Nền: vùng đất chịu ảnh hưởng tải trọng từ móng truyền xuống Móng sâu Đóng, ép: BTCT thường, UST BTCT Khoan nhồi, Barrette Móng giếng chìm Vùng Móng kép (dạng bản) Gỗ: Cừ tràm, bạch đàn, đước … Móng gánh (có giằng) Móng băng (dạng dầm) Đà giằng Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ Móng bè dạng Móng bè dạng (có gia cường) Cột A-A Bê tơng lót Cột Bê tơng lót Bản móng A A Bản móng A- A Dầm móng A A Khối gia cường Móng bè hộp Móng bè dạng dầm B B Bê tơng lót Bê tơng lót Bản móng A-A Bản móng A-A Dầm móng A A A Tường gia cường A B-B Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ Móng bè dạng Móng cọc đài đơn CƠNG TRÌNH CĨ TẦNG HẦM CƠNG TRÌNH CĨ TẦNG HẦM Mặt đất Tầng hầm Sàn hầm Mặt đất Đài móng Dầm sàn hầm Tầng hầm Hệ cọc Bản móng Phân loại Móng cọc đài bè 2.2 Nền CƠNG TRÌNH CĨ TẦNG HẦM Nền tự nhiên Mặt đất Đệm vật liệu rời Tầng hầm Nền Mặt sàn hầm Đài móng Cột vật liệu rời Nền gia cố Cột đất trộn xi măng (vôi) Giếng cát Gia tải trước + Hệ cọc Bấc thấm Bơm hút chân không Vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 4 Đệm vật liệu rời Cột vật liệu rời Ntt Df h pgl α b hđ bđ σbt1 σz2 17 BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 4 σ col Cột vật liệu rời σ soil σ as = 18 BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 20 Cột đất trộn xi-măng/vôi Nagaraj, 2002 As A = s As + Ac A S D S Area of Column, A column as = BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng π ⎛D⎞ D ⎜ ⎟ 4⎝S ⎠ as = Area of Soil, A soil a) Square patterns π ⎛D⎞ ⎜ ⎟ 3⎝S ⎠ b) Triangular patterns BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 19 Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 4 Cột đất trộn xi-măng/vôi BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 21 Cột đất trộn xi-măng/vơi BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng Cột đất trộn xi-măng/vôi 23 BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 22 BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 24 Gia tải trước + giếng cát/bấc thấm Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 4 Bấc thấm Bấc thấm BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 25 Bấc thấm BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 27 BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 26 BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 28 Gia tải trước + Bấc thấm Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 3.1 Độ lún đàn hồi Độ lún đất se = p b Độ lún đất đó: s = se + sc + ss −ν Ip E p – áp lực mặt đáy móng b – bề rộng móng chữ nhật hay đường kính móng trịn se – độ lún tức thời (ban đầu) ν, E – hệ số Poisson mô-đun đàn hồi đất đáy móng sc – độ lún cố kết Ip – hệ số hình dạng độ cứng; xác định dựa lý thuyết đàn hồi; phụ thuộc vào chiều dày lớp đất, hình dạng độ cứng móng ss – độ lún từ biến Móng cứng hữu hạn p b Móng cứng sconst smax Hệ số hình dạng độ cứng Ip Bảng tra hệ số hình dạng độ cứng Ip a Móng chữ nhật cứng hữu hạn ) ( ⎤ ⎛ + m2 + ⎞ 1⎡ ⎟ + ln m + m + ⎥ I p ( góc ) = ⎢m ln ⎜ ⎜ ⎟ m π⎢ ⎥⎦ ⎝ ⎠ ⎣ I p ( trung bình ) = 848 I p ( tâm ) I p (tâm ) = I p ( góc ) I p (cung) = 57 I p ( goc ) b Móng cứng chữ nhật b l với l m= b Trường hợp 1: Hệ số hình dạng độ cứng Ip cho diện truyền tải hình trịn chữ nhật bán khơng gian đàn hồi vơ hạn Hình m dạng móng (l/b) b – tâm móng – góc móng chữ nhật Tâm Góc Biên (điểm cạnh dài) Trung bình - 1.00 - 0.64 0.85 0.79 Chữ nhật 1.5 10 20 50 100 1.12 1.36 1.53 1.78 2.10 2.54 2.99 3.57 4.01 0.56 0.68 0.77 0.89 1.05 1.27 1.49 1.78 2.00 0.76 0.97 1.12 1.36 1.68 2.10 2.54 3.13 3.57 0.95 1.15 1.30 1.51 1.78 2.15 2.53 3.03 3.40 0.88 1.07 1.21 1.42 1.70 2.10 2.46 3.00 3.43 R b Móng cứng Trịn Ip Móng mềm Lớp đàn hồi vơ hạn – biên móng trịn hay cạnh dài móng chữ nhật Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 3.2.2.2 Độ lún ổn định Bảng tra hệ số hình dạng độ cứng Ip Trường hợp 2: Hệ số hình dạng độ cứng Ip cho diện truyền tải hình trịn chữ nhật bán không gian đàn hồi hữu hạn H b n s=∑ b Ip Tâm móng cứng trịn Tính lún theo quan hệ e-p i =1 Góc móng mềm chữ nhật l/b = l/b = l/b = l/b = 10 l/b = ∞ 0.00 0.04 0.10 0.18 0.27 0.39 0.55 0.76 0.00 0.04 0.10 0.18 0.26 0.38 0.54 0.77 0.00 0.04 0.10 0.18 0.26 0.37 0.52 0.73 0.00 0.08 0.16 0.25 0.34 0.46 0.60 0.80 0.00 0.08 0.16 0.25 0.34 0.45 0.61 0.82 0.00 0.08 0.16 0.25 0.34 0.45 0.61 0.81 hi – chiều dày lớp đất i; hi = [0.4 ÷ 0.6] b ν = 0.5 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 10 0.00 0.14 0.35 0.48 0.54 0.62 0.69 0.74 0.00 0.05 0.15 0.23 0.29 0.36 0.44 0.48 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 10 0.00 0.20 0.40 0.51 0.57 0.64 0.70 0.74 0.00 0.09 0.19 0.27 0.32 0.38 0.46 0.49 0.00 0.04 0.12 0.22 0.29 0.40 0.52 0.64 e1i, e2i – hệ số rỗng lớp đất i trước sau lún e1i ← p1i e2 i ← p2 i Lớp đàn hồi H p1i = σ′v Lớp cứng Trước xây dựng móng, áp lực độ γ * Df sâu Df p2 i = p1i + σ gli với σ gli = K i × pgl Xác định áp lực lớp đất trước sau xây móng p1i & p2i : p1i = σ ′v i p i = p1i + σ gli l/b σ = K × p K với gli 0i gl 0i ∈ zi / b zi – khoảng cách từ đáy móng đến lớp i Tính lún đến lớp phân tố thứ i có Mặt đất γ γ∗ Df MNN γsat pgl pgl c d p13 e f p23 … US áp lực gây lún Đất tốt p1i = σ ′v i = 10 σ gli Đất yếu n n i =1 i =1 s = ∑ si =∑ e1i - e2i h 1+ e1i i Điều kiện lún h1 Độ lún cho phép móng quy định dựa vào mức độ siêu tĩnh cơng trình (tham khảo bảng….), nhà BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm h3 h4 σgl s ≤ [s ] p1i = σ′v i = σ gli Df h2 σgl3 g US TLBT Độ lún móng (tại tâm) N tc γtb γ* l /b K 0i ∈ z / b i zi – khoảng cách từ đáy móng đến lớp đất i PHƯƠNG PHÁP CỘNG LÚN PHÂN TỐ Sau xây dựng móng, áp lực N tc + γ tbDf độ sâu Df F N tc p gl = + (γ tb - γ * )D f Áp lực gây lún F Chia đất đáy móng thành lớp hi = [0 ÷ ] b mỏng có chiều dày Suy hệ số rỗng lớp đất trước sau lún e1i & e2i : e1i ← p1i từ quan hệ nén lún e-p e2 i ← p2 i e - e2 i s i = 1i h Tính độ lún lớp i + e1i i từ quan hệ nén lún e-p p1i, p2i – áp lực lớp đất i trước sau xây dựng cơng trình ν = 0.33 0.00 0.08 0.18 0.28 0.34 0.44 0.56 0.66 e1i - e2i h 1+ e1i i h5 [s] – độ lún cho phép móng Thí dụ tính độ lún lớp e (i=3) e h p13 = γ Df + (h1 + h2 )γ + (γ sat - γ w ) p23 = p13 + σ gl ll b với K 03 ∈ z b s3 = e13 - e23 1+ e13 và e0 σ gl = K 03 plg z3 = h1 + h2 + h3 e13 e23 e1 e2 e3 e4 e5 O p1 p2 Đường nén e-p p3 p13 Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ p4 p5 p p23 Tải trọng, tổ hợp tải trọng trạng thái giới hạn 5.1 Tải trọng Tải trọng, tổ hợp tải trọng trạng thái giới hạn 5.2 Tổ hợp tải trọng dùng tính tốn móng - Tĩnh tải: trọng lượng thân cơng trình - Hoạt tải: hoạt tải sử dụng, hoạt tải sửa chữa, gió, động đất, cháy nổ, … 5.2 Các trạng thái giới hạn (TTGH) b Kiểm tra ổn định 5.2.1 Trạng thái giới hạn I: Tính tốn móng thỏa điều kiện cường độ (sức chịu tải, trượt, lật …) a Kiểm tra cường độ qult ≥ [FS ] p tt FS truot = đó: Hệ số an tồn sức chịu tải FS = Hệ số an toàn trượt p tt ≤ qa = qult FS đó: ptt – áp lực tính tốn mặt đáy móng Fchong truot Fgay truot ≥ [FS ]truot Fchong truot – lực chống trượt Fgay truot ≤ Fchong truot FStruot Fgay truot – lực gây trượt FStruot, [FS]truot – hệ số an toàn trượt hệ số an toàn trượt cho phép FS truot ≥ [FS ] truot = qult – sức chịu tải cực hạn đất đáy móng qa – sức chịu tải cho phép đất đáy móng FS, [FS] – hệ số an toàn hệ số an toàn cho phép FS ≥ [FS ] = Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 10 b Kiểm tra ổn định Hệ số an toàn lật FS lat = M chong lat M gay lat ≥ [FS ]lat M gay lat ≤ M chong lat đó: Mchong lat – moment chống lật FSlat Mgay lat – moment gây lật FS lat, [FS] lat – hệ số an toàn lật hệ số an toàn lật cho phép FS lat ≥ [FS ]lat = Trường hợp minh họa 5.2 Các trạng thái giới hạn (TTGH) Ntt Lực gây trượt tổng lực ngang kết cấu bên (Htt) áp lực đất chủ động (Ea) Ep Fgt = H d = H tt + E a ,h 5.2.2 Trạng thái giới hạn II: Tính tốn móng thỏa điều kiện biến dạng (lún, nghiêng, …) Htt W2 Lực chống trượt tổng lực cản ma sát (Rd) áp lực đất bị động huy động (Ep) W1 Nd Ea Cơng trình Ea,h Mặt đất Hd L Rd δ Cao trình đáy móng ban đầu Δ smax Fct = Rd + E p,h smax – tổng độ lún lớn Điều kiện trượt H d ≤ Rd + E p hay FS truot = Rd + E p Hd ≥ [FS ]truot Δ – độ lún lệch lớn δ/L – góc nghiêng biến dạng Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 11 Chương 2: MĨNG NƠNG I Định nghĩa Df ≤ b Móng nơng Mặt N tt Khơng kể đến ma sát hai bên móng Df II Móng đơn 2.1 Móng đơn chịu tải tâm ptt Trình tự tính tốn thiết kế Thơng số đầu vào - Tải trọng (N,M,H) chân cột tính tốn thiết kế Thơng số đầu - Chiều sâu đặt móng Df - Kích thước đáy móng b × l - Địa chất: đặc trưng γ, c, ϕ, e-p, … TCXD (VN) - Chiều cao móng h Eurocode - Thép móng BS, ACI, … Bước Chọn chiều sâu đặt móng - Đủ sâu lớp đất bề mặt chịu ảnh hưởng phong hóa thời tiết - Ít ảnh hưởng đến móng cơng trình lân cận - Đặt lớp đất đủ chịu lực, không đặt rễ cây, đường ống dẫn b Bản vẽ thi công Bước Xác định kích thước đáy móng b× l cho đất đáy móng thỏa điều kiện ổn định, cường độ biến dạng • Điều kiện ổn định p tc ≤ R tc p tc - áp lực tiêu chuẩn mặt đáy móng p tc = N tc + γ tb Df F F = b× l – diện tích đáy móng γtb – trọng lượng riêng trung bình đất bê-tơng N tc = N tt - lực dọc tiêu chuẩn n Ntt – lực dọc tính tốn n= 1.15 – hệ số giảm tải R tc - sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng mm R tc = tc (A b γ + B D f γ + c D ) K Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 12 Cách xác định b× l thỏa điều kiện ptc ≤ Rtc • Điều kiện cường độ - Chọn sơ b = 1m - Tính Rtc p tt ≤ qa = Mặt đất - Xác định diện tích sơ đáy móng tc N p ≤R ⇔ + γ tb Df ≤ R tc F N tc ⇔ F ≥ tc R - γ tb D f - Móng chịu tải tâm nên chọn tc tc b=l ≥ F ⇒ chọn b× l γtb N tc Mặtγ phẳng đáy móng * γ, c, ϕ qult FS Mặt đất tt ptc Rtc Df p - áp lực tính tốn đáy móng γ* N tt γtb ptt Mặt phẳng đáy móng N tt p tt = + γ tb Df F qult - sức chịu tải cực hạn đất γ, c, ϕ Df qult đáy móng γsat - Kiểm tra kích thước b× l chọn phải thỏa điều kiện ptc ≤ Rtc γsat FS - hệ số an toàn (FS = 2÷3) p tc = N tc + γ tb Df F Nếu điều kiện ptt ≤ qa không thỏa ⇒ tăng b× l - Nếu điều kiện ptc ≤ Rtc khơng thỏa ⇒ tăng b× l Pxt ≤ Pcx [s] – độ lún cho phép móng Độ lún cho phép móng quy định dựa vào mức độ siêu tĩnh cơng trình (tham khảo bảng….), nhà BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm N tt Dựa vào điều kiện xuyên thủng Df h h0 a Xét cân lực phần nón xuyên 450 Pxt - lực gây xuyên thủng tt pnet Trình tự tính tốn độ lún s xem mục 3.2.2 chương n n e1i - e i hi i =1 + e1i s = ∑ si = ∑ i =1 Áp lực gây lún trung bình tâm đáy móng p gl = N tc + (γ tb - γ * )Df F Nếu điều kiện lún s ≤ [s] khơng thỏa ⇒ tăng b× l bc tt [ b × l - (bc + 2h0 )(hc + 2h0 )] Pxt = pnet Pcx - lực chống xuyên thủng hc Pcx = 0.75 Rbt (2bc + 2hc + 4h0 )h0 Cách xác định h i) hc+2h0 l (a = 7cm) Pxt ≤ Pcx ⇒ BPT bậc theo h0 ii) Chọn trước h ⇒ h0 = h - a b s ≤ [s ] Bước Xác định chiều cao móng h bc+2h0 • Điều kiện biến dạng (lún) ⇒ h0 ⇒ h = h0 + a ⇒ Kiểm tra điều kiện: Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ (làm tròn ↑) Pxt ≤ Pcx 13 Lực gây xuyên thủng Pxt N tt γtb tt Pxt = pnet Sngoài đáy tháp xuyên Df h h0 a Df h h0 a 450 0.75 Rbt 450 tt pnet tt p net Df Sngồi đáy tháp xun = dtích vùng gạch chéo h h0 a 0.75 Rbt tt [ b × l - (bc + 2h0 )(hc + 2h0 )] Pxt = pnet 450 tt pnet N tt 0.75 Rbt h h0 a hc+2h0 tt pnet tt pnet h0 +2 bc + bc + 2h0 ) 2× h0 2 + (h + hc + 2h0 ) 2× c h0 2 c (dt mặt bên bc) • Momen mặt cắt ngàm 1-1 M1-1 = As1 = - Chọn ∅ Pcx _ nghiêng = 75 R bt (2 bc + hc + h0 )h0 c pnet ( l - hc ) b tt hc (l – hc)/2 M1-1 M1-1 ≈ ζRs h0 0.9Rs h0 l + 2hc ⇒ Diện tích tiết diện ngang thép - Số thép Lực chống xuyên Pcx = Pcx _ nghiêng × cos 45 = 0.75 Rbt b Thép theo phương cạnh dài l , số c • Bố trí thép Lực chống xun (2b l • Diện tích cốt thép (dt mặt bên hc) S xq _ thap _ xuyen = (2 bc + hc + h0 )h0 hc+2h0 N tt F b (b hc Bước Tính tốn bố trí thép Diện tích xung quanh tháp xuyên = Diện tích h0 mặt hình thang có chiều cao 75 R bt tt = pnet Phản lực ròng đáy móng Lực chống xuyên thủng Pcx N tt N tt + γ tb Df F γ tb Df Áp lực TLBT đất đài 45 h0 +2 bc hc +2 h0 hc +2 h0 p tt = Phản lực đáy móng bc tt pnet Df bc 0.75 Rbt bc+2h0 • Tính xun thủng với phản lực rịng N tt + 4h )h 0 ns = As1 as as = πφ2 (làm tròn ) - Khoảng cách thép ns ∅ ? @ ? @= b - × 100 ns - Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ (làm tròn ) 14 • Tính tốn thép với phản lực rịng Thép theo phương cạnh ngắn b, số d tt pnet 1 p • Momen mặt cắt ngàm 2-2 γtb d tt Df M 2-2 = (l – hc)/2 tt M 1-1 = p net × M 1-1 l - hc × l - hc 2×2 tt = p net × ( l - hc ) × b c ×b tt p (b - bc )2 l net 2 • Diện tích cốt thép p tt As = hc M 2-2 M 2- ≈ ζRs h0 0.9Rs h0 l • Bố trí thép bc b Phản lực đất lên đáy móng N tt p tt = + γ tb Df F Áp lực đất đài lên đáy móng hc γ tbDf l ⇒ Phản lực rịng đất lên đáy móng N tt tt pnet = F - Chọn ∅ ⇒ Diện tích tiết diện ngang thép - Số thép ns = As as (làm tròn - Khoảng cách thép ± 0.0m ĐK (300× 600) as = πφ2 ) @= l - × 100 ns ∅ ? @ ? Bước Trình bày vẽ b N tt M1-1 bc γ* Df (b – bc)/2 ns - (làm tròn ) 2.2 MÓNG ĐƠN CHỊU TẢI LỆCH TÂM Bước Chọn chiều sâu đặt móng • Ghi chú: 350 ─ Bê tơng lót đá 4×6 B7.5 dày 100 ─ Thép móng AI: Rs = 225 MPa 100 200 150 50 c - 1.5m - Đủ sâu lớp đất bề mặt chịu ảnh hưởng phong hóa thời tiết - Ít ảnh hưởng đến móng cơng trình lân cận 100 8∅12@175 ─ Bê tông bảo vệ dày 50 8∅12@175 d - Đặt lớp đất đủ chịu lực, không đặt rễ cây, đường ống dẫn - Đặt đủ sâu thỏa điều kiện trượt lật cho móng 200 1600 1800 200 c 100 d 100 1600 100 1800 Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 15 Bước Xác định kích thước đáy móng b× l cho đất đáy móng thỏa điều kiện ổn định, cường độ biến dạng ptb ≤ R tc • Điều kiện 1: ổn định tc max p tt Mđx = M xtt + H ytt × h ≤ R tc N tc H tc M tc x p - Trường hợp đáy móng hình chữ nhật ptbtc = N tc M đy N tc M tc ± đx ± + γ tb D f F b ×l b ×l2 y tc tc M đy b M N tc + γ tb Df F M n M tc M đy b M tt đy x tc đx đáy móng n l ex = 6e x 6e y N tc = 1± ± F b l tt đx tt M N ey = M y + γ tb Df ex b O tt đy tt N tc ey x đáy móng N l ex , ey – độ lệch tâm lực dọc theo phương x y • Điều kiện 2: cường độ ─ Áp lực đáy móng • Chọn sơ b = 1m R tc mm = tc (A b γ + B D f γ * + c D ) K tt ≤ qa = pmax ptbtc ≤ R tc ⇔ F≥ N tc R - γ tb Df tc (⇒ F ) p tb ≤ R , p max ≤ R , p ≥ tc tc tc • Nếu điều kiện ổn định khơng thỏa ⇒ tăng b× l tt pmax = Mặt đất γtb N tt tc tc H xmóng M y Mặt γ* phẳng đáy tt pmin tt M đy N tt M tt + đx + + γ tb Df F b ×l b×l γ, c, ϕ tt Df pmax qult qult , qa - sức chịu tải cực hạn cho phép ) F (dựa vào giá trị tham khảo • Kiểm tra điều kiện ổn định qult FS tt pmax - áp lực tính tốn cực đại • Xác định sơ diện tích đáy móng • Chọn b l x đáy móng l tc pmax tc đx Cách xác định b× thỏa l điều kiện ổn định • Tính Rtc tt đx Cách viết khác tc max tc pmin cực đại cực tiểu tc = M đy Df h tc tc - áp lực tiêu chuẩn trung bình, ptbtc , pmax , pmin tc = Mđx tt M đy = M ytt + H xtt × h tc y y N tc tc pmin ≥ tc pmax = Tổng hợp momen trọng tâm đáy móng tc tc đất đáy móng γsat FS - hệ số an tồn (FS = 2÷3) tt Nếu điều kiện pmax ≤ qa khơng thỏa ⇒ tăng b× l Lưu ý: ─ Giải lặp thử dần để có kết tối ưu ─ Có nhiều lời giải b× l thỏa điều kiện ổn định Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 16 • Điều kiện 2: cường độ • Điều kiện 3: biến dạng (lún) ─ Hệ số an toàn trượt ≥ [FS ] truot Ep N H xtc M ytc Ea [s] – độ lún cho phép móng Df Độ lún cho phép móng quy định dựa vào mức độ siêu tĩnh cơng trình (tham khảo bảng….), nhà BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm gây truot ∑F chong truot ∑F = Rd + E p × b Rd = H xtt + E a × b gây truot Trình tự tính tốn độ lún s xem mục 3.2.2 chương Ea , E p - áp lực đất chủ động bị động n Rd - Lực ma sát móng đất Rd = (σ tan ϕa + ca )× b × l N tt σ=p = + γ tb Df F tt tb N tt Dựa vào điều kiện xuyên thủng h h0 a × l - hc - 2h0 Pcx = 0.75 Rbt (bc + h0 )h0 ( net ) = N tt F ± tt pmax( net ) tt min( net ) p tt 1( net ) p × b (↑) hc ) Cách xác định h Chọn trước h ( l + hc + 2h0 tt - Chọn ∅ hc+2h0 l (a = 7cm) ⇒ h0 = h - a l - hc+2h0 ⇒ Kiểm tra điều kiện: Pxt ≤ Pcx )( l- h ) b c hc (l – hc )/2 M1-1 M1-1 ≈ ζRs h0 0.9Rs h0 l ⇒ Diện tích tiết diện ngang thép - Số thép l tt pmax( net ) + p2( net ) 24 • Diện tớch ct thộp ã B trớ thộp Mtt bì M1-1 = As1 = tt tt tt p1tt( net ) = pmin( net ) + pmax( net ) - pmin( net ) ì tt pmax 450 () ( ã Momen mặt cắt ngàm 1-1 b +p N tc + (γ tb - γ * )Df F Thép theo phương cạnh dài l , số c Df bc+2h0 p M ytc tc Hx bc Pxt = tt max( net ) p gl = Bước Tính tốn bố trí thép Bước Xác định chiều cao móng h tt 1( net ) Áp lực gây lún trung bình tâm đáy móng Nếu điều kiện lún s ≤ [s] khơng thỏa ⇒ tăng b× l [FS]trượt – Hệ số an tồn trượt cho phép (= 1.2÷1.5) Xét cân lực mặt tháp xuyên nguy hiểm (móng lệch tâm phương) e1i - e i hi i =1 + e1i i =1 ca , ϕa lực dính góc ma sát móng đất (ca = c , ϕa = ϕ) Pxt ≤ Pcx n s = ∑ si = ∑ b chong truot tt bc ∑F ∑F FS truot = s ≤ [s ] Mặt đất γtb ns = As1 as as = πφ2 (làm tròn ) - Khoảng cách thép ns ∅ ? @ ? @= b - × 100 ns - Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ (làm tròn ) 17 Momen mặt cắt ngàm 1-1 P1 (l – hc)/2 d1 tt pmax( net ) • Hợp lực P tt tt pmax( net ) + p2( net ) l - hc P1 = ì ìb 2 ã Cỏnh tay đòn d1 b bc hc d1 = p tt max( net ) +p +p tt ( net ) tt ( net ) × - Chọn ∅ 2×3 ( H M ytc tc x )( l - h ) b h h0 a tt tb ( net ) p M2-2 (b – bc)/2 l ⇒ Diện tích tiết diện ngang thép ns = As as (làm tròn - Khoảng cách thép • Hợp lực P2 tt P2 = ptb ( net ) × hc bc ) ± 0.0m P2 ─ Bê tơng lót đá 4×6 B7.5 dày 100 8∅12@175 c - 1.5m 8∅12@175 100 d Bờ tụng bo v dy 50 ìl ã Cánh tay đòn d2 d2 = l (làm tròn ns - 50 • Ghi chú: d2 b - bc πφ2 Tương tự móng đơn chịu tải tâm b - bc 200 1800 tt pmax( net ) l - × 100 ĐK (300× 600) ─ Thép móng AI: Rs = 225 MPa tt pmin( net ) @= Bước Trình bày vẽ as = ) ns ∅ ? @ ? c Df hc M 2-2 M 2- ≈ ζRs h0 0.9Rs h0 - Số thép Momen mặt cắt ngàm 2-2 N tt • Bố trí thép l - hc • Momen M1-1 tt tt M 1-1 = pmax( net ) + p ( net ) 24 l - hc l 2p tt max( net ) As = 200 tt p2( net ) tt 350 tt pmin( net ) ptb( net ) (b - bc )2 ì l ã Din tớch ct thộp M 2-2 = b 100 200 150 p tt p2( net ) c 2ì2 ã Momen M2-2 tt M - = ptb ( net ) (b - bc ) × l d 100 h h0 a M1-1 tt max( net ) 1600 Df (b – bc )/2 • Momen mặt cắt ngàm 2-2 M ytc tc Hx Thép theo phương cạnh ngắn b, số d bc N tt 100 Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 1600 100 1800 18 II MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới dãy cột) II MĨNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới dãy cột) Trình tự tính tốn thiết kế Thơng số đầu vào Cột (cổ cột) - Tải trọng (N,M,H) chân cột Bê tơng lót Thơng số đầu tính tốn & thiết kế - Chiều sâu đặt móng Df - Kích thước đáy móng b × L - Địa chất: đặc trưng γ, c, ϕ, e-p, … Dầm (sườn) móng TCXD (VN) - Kích thước tiết diện ngang Eurocode bd BS, ACI, … hb Bản (cánh) móng b Bước Chọn chiều sâu đặt móng - Thép móng - Tương tự móng đơn chịu tải lệch tâm Bản vẽ thi công - Giá trị đề xuất Df = [1 ÷ 2] (m) Bước Xác định kích thước đáy móng b × L cho đất đáy móng thỏa điều kiện ổn định, cường độ biến dạng • Điều kiện 1: ổn định p ≤R tc tb Tổng hợp lực momen trọng tâm đáy móng la tc pmax ≤ 1.2R tc l1 l2 tt N H tc N tt M1 tt H l3 tt N tt M2 tt H d1 d3 tc tc tc ptb , pmax , pmin - áp lực tiêu chuẩn trung bình, cực đại cực tiểu tc pmax = F ± 6M H + γ tb Df N = tt tt N tt tt tt tt N = N1 + N + K + N5 = n tt n H lb tt tt tt N5 tt tt M4 M5 tt d4 tt H5 Df d5 tt đáy móng M tt n N tc p = + γ tb Df F tc tb tc N tc b×L N tt M3 tt d2 tc tc l4 tt h pmin ≥ N h tc M = M tt tt n n = 1.15 N , M - tổng hợp lực momen trọng tâm đáy móng M = n ∑ M + ∑ (N tt i i =1 tt i ∑N × di )+ i= tt i Như hình minh họa i =1 n ∑H tt i ×h i =1 di – cánh tay địn, khoảng cách từ lực tt đến trọng tâm đáy móng Ni d = L – la d = L – lb – l4 d = L – la – l1 d = L – lb d = L – la – l1 – l2 Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 19 Cách xác định b× L thỏa điều kiện ổn định • Điều kiện 2: cường độ (có trước) • Chiều dài móng: L = la + l1 + l2 + … + lb ─ Áp lực đáy móng (giá trị tham khảo) la , lb = [1/5 ÷1/3] lnhịp biên h = [1 / 12 ÷ / ] limax • Chọn sơ chiều cao dầm móng h • Chọn sơ b = 1m p ≤R qult m1m (A b γ + B Df γ * + c D ) K tc N tc ⇔ F ≥ tc R - γ tb Df tc ⇒ b≥ tt pmax - áp lực tính tốn cực đại tc tc N F tc tc [s] – độ lún cho phép móng ≥ [FS ] truot chong truot = Rd + E p × b ∑F tt gây truot = H x + Ea × b tt F + γ tbDf n n i =1 i =1 s = ∑ si = ∑ Rd - Lực ma sát móng đất Rd = (σ tan ϕa + ca ) × b × L Độ lún cho phép móng quy định dựa vào mức độ siêu tĩnh cơng trình (tham khảo bảng….), nhà BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm Trình tự tính tốn độ lún s xem mục 3.2.2 chương Ea , E p - áp lực đất chủ động bị động N + γ tbDf s [s ] gõy truot tt bìL ã Điều kiện 3: Biến dạng (lún) ∑F ∑F σ = ptb = tt FS - hệ số an toàn (FS = 2÷3) ─ Hệ số an tồn trượt (tương tự móng đơn lệch tâm) chong truot M ≥ [FS ] = ÷ tt Nếu điều kiện pmax ≤ qa khụng tha tng bì L ã iu kin 2: cường độ ∑F + tt q ult = c N c + q N q + γ b N γ L • Nếu điều kiện ổn định không thỏa ⇒ tăng b FS truot = tt qult pmax băng F p tb ≤ R , p max ≤ R , p ≥ tc FS = qult , qa - sức chịu tải cực hạn cho phép đất đáy móng • Chọn b (làm trịn tăng) • Kiểm tra điều kiện ổn định FS pmax = • Xác định sơ diện tích đáy móng tc tb tt tt R tc = • Tính Rtc pmax ≤ qa = ca , ϕa lực dính góc ma sát móng đất (ca = c , ϕa = ϕ) [FS]trượt – Hệ số an toàn trượt cho phép (= 1.2÷1.5) e1i - e i + e1i hi Áp lực gây lún trung bình tâm đáy móng p gl = N tc F + (γ tb - γ * )Df Nếu điều kiện lún s ≤ [s] khơng thỏa ⇒ tăng b× L Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 20 - Chiều cao móng hb Bước Chọn sơ kích thước tiết diện móng - Chiều cao dầm móng h h= 12 ÷ Áp dụng cơng thức vào tính tốn chiều cao móng: bb limax Q ≤ ϕb3(1+ϕn)Rbt b hb0 = 0.6 Rbt b hb0 Xét 1m bề rộng móng (b = 1m): h ∈ Tải trọng (số tầng) h ⇒ Hàm lượng cốt thép dầm móng hợp lý μ= As bb h0 hb b ì 100 % = [0.8 ữ 1.5] % pmax( net ) ì bb = [0.3ữ0.6] h bc – bề rộng cột bb ≥ bc + (100mm) p F + M 1m tt hb Q b×L tt pmax( net ) b l1 l2 tt N = tt Bước Xác định nội lực (M,Q) dầm móng băng la ϕb (1+ ϕn )Rbt b h0 ⇒ hb = hb0 + a 1.2 Rbt N bb Chọn theo cấu tạo ≥ 200mm - Chiều cao móng hb Dựa vào điều kiện không đặt cốt đai (mục 6.2.3.4 – TCXDVN 356 : 2005) b - bb tt tt max( net ) × 1m ≤ 0.6Rbt hb × 1m - Chiều cao móng 100mm cấu tạo cốt pha Bước Chọn sơ kích thước tiết diện móng b - bb hb ≥ pmax( net ) × ⇔ - Bề rộng dầm móng bb Q≤ tt ⇔ H tt N tt M1 H tt l3 tt N tt M2 H tt l4 tt N tt M3 H tt lb tt tt N5 tt M4 tt M5 tt H5 h tt pmin( net ) tt pmax( net ) c Trong vế phải lấy khơng lớn 2.5Rbbh0 khơng nhỏ ϕb3(1+ϕn)Rbt bh0 Để an toàn: Q ≤ ϕb3(1+ϕn)Rbt bh0 ϕb3 = 0.6 bê-tông nặng ϕn - xét ảnh hưởng lực dọc kéo, nén; móng khơng có lực dọc nên lấy ϕn = Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 21 Tương quan cấp độ bền chịu nén bê-tông mác bê-tông theo cường độ chịu nén Phân loại thép theo giới hạn chảy số loại thép (TCXDVN 356 : 2005 – Phụ lục B – Bảng B.1) (TCXDVN 356 : 2005 – Phụ lục A – Bảng A.1) Cấp độ bền chịu nén Cường độ trung bình mẫu thử tiêu chuẩn, MPa Mác theo cường độ chịu nén Cấp độ bền chịu nén Cường độ trung bình mẫu thử tiêu chuẩn, MPa Mác theo cường độ chịu nén B3,5 4,50 M50 B35 44,95 M450 B5 6,42 M75 B40 51,37 M500 B7,5 9,63 M100 B45 57,80 M600 B10 12,84 M150 B50 64,22 M700 B12,5 16,05 M150 B55 70,64 M700 B15 19,27 M200 B60 77,06 M800 B20 25,69 M250 B65 83,48 M900 B22,5 28,90 M300 B70 89,90 M900 B25 32,11 M350 B75 96,33 M1000 B27,5 35,32 M350 B80 102,75 M1000 B30 38,53 M400 Nhóm Loại thép quy đổi Hình dáng tiết diện Giới hạn chảy dùng để quy đổi, MPa 235 Theo Thép giới hạn cacbon chảy cán nóng thực tế Trịn trơn 250 Ký hiệu thép Nước sản xuất tiêu chuẩn sản xuất CI A-I Việt Nam (TCVN 1651 : 1985) Nga (GOST 5781-82*) 235 380 SR235 Nhật (JIS G 3112 -1991) 235 380 ÷ 520 BS 4449 :1997 GR.250 Anh (BS 4449 : 1997) 250 287,5 250 – AS 1302–250R AS 1302–250S 295 SR295 Úc (AS 1302-1991) Nhật (JIS G 3112 -1991) Giới hạn Giới hạn bền chảy, MPa 250 – 295 380 ÷ 520 Phân loại thép theo giới hạn chảy số loại thép (TCXDVN 356 : 2005 – Phụ lục B – Bảng B.1) Nhóm quy đổi Loại thép Hình dáng tiết diện Giới hạn chảy dùng để quy đổi, MPa 295 Vằn (có gờ) Nước sản xuất tiêu chuẩn sản xuất Giới hạn chảy, MPa Giới hạn bền SD295A Nhật (JIS G 3112 -1991) 295 440 ÷ 600 SD295B Nhật (JIS G 3112 -1991) 295 ÷ 390 440 ÷ 600 500 Việt Nam (TCVN 1651 : 1985) Nga (GOST 5781-82*) 300 300 A615M GR 300 Hoa kỳ (ASTM A615M-96a) 300 500 335 RL335 Trung Quốc (GB 1499-91) 335 ÷ 460 510 300 Theo Thép giới cacbon hạn cán chảy nóng thực tế Ký hiệu thép CII A-II 345 SD345 Nhật (JIS G 3112 -1991) 345 ÷ 440 490 390 SD390 Nhật (JIS G 3112 -1991) 390 ÷ 510 560 390 CIII A-III Việt Nam (TCVN 1651 : 1985) Nga (GOST 5781-82*) 600 600 400 AS 1302–400Y Úc (AS 1302-1991) 400 – 420 A615M GR 420 Hoa kỳ (ASTM A615M-96a) 420 620 460 BS 4449 : 1997 GR.460A 483 Anh (BS 4449 : 1997) 460 490 SD490 Nhật (JIS G 3112 -1991) 490 ÷ 625 620 520 A615M GR 520 Hoa kỳ (ASTM A615M-96a) 520 690 540 A-IIIB Nga (GOST 5781-82*) 540 – 540 RL540 Trung Quốc (GB 1499-91) 540 835 590 RL590 Trung Quốc (GB 1499-91) 590 885 590 CIV A-IV Việt Nam (TCVN 1651 : 1985) Nga (GOST 5781-82*) 590 900 BS 4449 :1997 GR.460B 497 Tài liệu lưu trữ http://www.Tailieuxd.com/ 22 ... cường) Cột A-A Bê tơng lót Cột Bê tơng lót Bản móng A A Bản móng A- A Dầm móng A A Khối gia cường Móng bè hộp Móng bè dạng dầm B B Bê tơng lót Bê tơng lót Bản móng A-A Bản móng A-A Dầm móng A A... số đầu - Chiều sâu đặt móng Df - Kích thước đáy móng b × l - Địa chất: đặc trưng γ, c, ϕ, e-p, … TCXD (VN) - Chiều cao móng h Eurocode - Thép móng BS, ACI, … Bước Chọn chiều sâu đặt móng - Đủ sâu... trộn xi-măng/vôi BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 21 Cột đất trộn xi-măng/vơi BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng Cột đất trộn xi-măng/vơi 23 BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 22 BM Đị Địa Cơ Nề Nền Mó Móng 24