Bài tập Nền Móng Chương 1&2

Xác định sức chịu tải RtckN/m2 của đất nền dưới đáy móng trong các trường hợp sau: a.. Đất nền bên dưới đáy móng có thỏa “điều kiện ổn định” không?. Kiểm tra điều kiện ổn định của đất n

Bài tập Nền Móng Chương 1&2 Bài 1: Cho bảng thống kê trọng lượng riêng tự nhiên γt của lớp đất sét như bên dưới Xác định giá trị tiêu chuẩn γt tcvà giá trị tính toán theo TTGH I γtI tt và TTGH II γtII tc

Bài 2: Một móng đơn hình chữ nhật có kích thước 2.0m×2.5m, độ sâu chôn móng 2m, trên nền đất

có các thông số sau: trọng lượng riêng trên mực nước ngầm (MNN) γt =18.0kN/m3, trọng lượng riêng dưới MNN γsat=19.0kN/m3; góc ma sát trong của đất ϕ =160 (A=0.3577, B=2.4307,

D=4.9894); lực dính c=12kN/m2 Cho trọng lượng riêng của nước γw=10kN/m3 và m1 =m 2 =K tc =1

1 Xác định sức chịu tải Rtc(kN/m2) của đất nền dưới đáy móng trong các trường hợp sau:

a Mực nước ngầm (MNN) ở độ sâu 1m (131.9 kN/m 2 )

STT Số hiệu mẫu γt

(kN/m 3 )

γt - γtb

(kN/m3)

(γt - γtb ) 2

(kN/m 3 ) 2 Ghi chú

1 1-7 14.60

2 1-9 15.01

3 1-11 15.32

4 2-9 14.75

5 2-11 15.14

6 3-7 15.05

7 3-9 15.09

8 3-11 15.44

9 3-13 15.45 Tổng

γ tb = (kN/m 3 ) σ =

v = [v] = ν×σ CM =

Giá trị tiêu chuẩn γt tc = (kN/m3 )

Giá trị tính toán γt tt :

- Theo TTGH I:

- Theo TTGH II:

b MNN ở độ sâu 2m (153.8 kN/m 2 )

c MNN ở độ sâu 3m (156.2 kN/m 2 )

2 Trong trường hợp MNN ở độ sâu 1m, móng trên chịu tải trọng như sau Ntt=500kN,

tt

y

M =15kNm, H =10kN, x tt M tt x =H y tt =0, chiều cao móng h=0.5m Đất nền bên dưới đáy móng

có thỏa “điều kiện ổn định” không? Cho trọng lượng riêng trung bình của đất và móng trên đáy móng là γtb= 22 kN/m3 và hệ số giảm tải n=1.15

( pmaxtc =129kN/m2; pmintc =112kN/m2; p tb tc =121kN/m2; thỏa)

Bài 3: Cho một móng đơn có kích thước b×l

= 2.0m×3.0m chịu tải lệch tâm một phương

tt

N =600kN, M y tt=45kN.m, H x tt=40kN,

0

=

= tt y

tt

=1.5m Đất nền trên MNN có trọng lượng

riêng γt=18kN/m3 và dưới MNN γsat=

19kN/m3; góc ma sát trong của đất ϕ ′= 200

(A=0.515, B=3.059, D=5.657); lực dính c=

10kN/m2 Mực nước ngầm (MNN) nằm tại

đáy móng, cho trọng lượng riêng của nước

γw=10kN/m3 Kích thước cột bc× h c =

20cm×30cm Bê tông móng B20 có Rb=

11.5MPa, Rbt= 0.9MPa Thép trong móng

AII có Rs= 280MPa Cho các hệ số m1=m2=

Ktc = 1 và hệ số giảm tải n=1.15 Chọn chiều

cao móng h=0.5m và a=7cm; trọng lượng

riêng trung bình của bêtông và đất trên đáy

móng γtb =22kN/m3

1 Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền

dưới đáy móng

(Rtc=148.4kN/m2;p tb tc =120kN/m2

2 min

2 max =138.8kN/m ;p =101.1kN/m

thỏa)

2 Cho hệ số phân bố áp lực theo độ sâu tại

tâm đáy móng (K0 =σgl / p gl) như hình

vẽ Đất nền cố kết thường có hệ số nén

lún Cc=0.2; hệ số rỗng ban đầu e0=1.0

Xác định độ lún ổn định tại tâm đáy móng (s1 = 5.5cm; s 2 = 3.7cm; s 3 = 2.1cm;…)

3 Kiểm tra xuyên thủng cho móng ứng với mặt tháp xuyên bất lợi nhất (phần đáy móng được

gạch chéo) (Pxt = 211.5 kN; P cx = 182.9 kN; không thỏa ⇒ tăng h= 0.6m; P xt = 191.3 kN; P cx

= 261.1 kN; thỏa )

4 Tính toán và bố trí cốt thép (số thanh và khoảng cách) theo 2 phương móng Cho thép chịu lực trong móng là ∅12 (as = 1.131cm2); khoảng cách từ thanh thép ngoài cùng đến mép móng là

10cm như trên mặt bằng móng; diện tích cốt thép tính gần đúng theo công thức

0

9

M A

s

l

h a

h c +2h 0

l -h c -2h 0

2

b c

h c

b c

h 0

tt x

N tt

1.0 0.774 0.428 0.247 0.153 0.104

Hệ số phân bố

áp lực gây lún K 0

1m 1m 1m 1m 1m

10cm

hình Bài 4

Bài 4: Cho một móng đơn có kích thước b×l chịu tải

lệch tâm một phương N = tt 600kN, M = tt y 30kN.m,

tt

x

H =40kN, M tt x =H tt y =0, chiều sâu đặt móng

D f =1.5m Đất nền trên MNN có trọng lượng riêng

γt=18kN/m3 và dưới MNN γsat=20kN/m3, góc ma sát

trong của đất ϕ′=250 (A=0.78, B=4.12, D=6.68;

N c =20.72, N q =10.66, Nγ=10.88 ), lực dính c′=

5kN/m2 Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất

0.5m, cho trọng lượng riêng của nước γw =10kN/m3

Kích thước cột b c×h c =25cm×30cm Bê tông móng B20

có R b=11.5MPa, R bt=0.9MPa Thép trong móng AII có

R s= 280MPa Hệ số vượt tải n=1,15 Cho

tc

K

m

m1= 2= =1 Chọn chiều cao móng h=0.6m và

a=7cm; trọng lượng riêng trung bình của bêtông và đất

nền trên đáy móng γtb =22kN/m3 Giả thiết áp lực phân

bố của móng lên nền đất là tuyến tính

1 Xác định kích thước móng b×l để đất nền dưới đáy

móng thỏa điều kiện ổn định. (2.2m × 2.4m hoặc

2.2m × 2.5m)

Ứng với kích thước móng trong Câu 1, xác định:

2 Hệ số an toàn FS cho cường độ của đất nền dưới đáy móng Cho ult tt

p

q FS

max

= và giả thiết đất nền dưới đáy móng phá hoại tổng thể q ult = cN c + γ∗×Dƒ×N q + 0.5γbNγ

3 Hệ số an toàn trượt cho móng Cho biết FS = Fchongtruot Fgaytruotvà bỏ qua áp lực chủ động và

bị động hai bên móng

4 Áp lực gây lún tại tâm đáy móng

5 Kiểm tra chiều cao móng h ứng với mặt tháp xuyên bất lợi nhất do phản lực tính toán ròng tt

net

p

của nền đất dưới đáy móng

6 Xác định và bố trí cốt thép theo hai phương của móng Diện tích cốt thép tính gần đúng theo công thức

0

9

M A

s

Bài 5: Một móng có giằng kích thước và chịu tải trọng như hình Bài 5 Chiều sâu đặt móng 2m

Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất -1m Đất nền sét pha cát: trên MNN có trọng lượng riêng γt =18kN/m3, dưới MNN có trọng lượng riêng γsat =20kN/m3; góc ma sát trong ϕ ′ =250 và lực

dính c′ =3kN/m2 Trọng lượng riêng trung bình của đất và bê tông trên đáy móng γtb =22kN/m3 Lực tác dụng lên các cột như sau:

tt

N1 = 300kN; M1tt= 15kN.m; H1tt= 10kN N2tt= 400kN; M2tt= 20kN.m; H2tt= 20kN

Kích thước móng M1: l 1= 1.8m, b 1= 1.6m, h 1= 0.6m ; móng M2: l 2= 1.6m, b 2= 1.6m, h 2= 0.5m

Khoảng cách từ trọng tâm 2 cột L= 5m Kích thước cột: hc×b c = 20cm×20cm

hình Bài 4

l

h a

h

tt x

N tt

MNN

0.5m

f

D

x

y

h c

b c

Trường hợp không có dầm giằng:

1 Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng M1 và M2

Trường hợp có dầm giằng (60cm×30cm) tuyệt đối cứng và giả thiết áp lực của các móng lên nền đất phân bố đều:

2 Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng M1 và M2

3 Vẽ biểu đồ momen và lực cắt trong giằng móng

Trường hợp có dầm giằng (60cm×30cm) tuyệt đối cứng và áp lực của các móng lên nền đất phân

bố tuyến tính:

4 Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng M1 và M2

5 Xác định momen tại mặt cắt 1-1 của dầm giằng móng M1-1(kN.m)

6 Xác định lực cắt Q2-2(kN) tại mặt cắt 2-2 mép cột móng M1

Bài 6: Cho một móng kép có kích thước và chịu tải trọng như hình Bài 6 Chiều sâu đặt móng là

1.6m Đất nền sét pha cát có trọng lượng riêng là γt =18kN/m3, góc ma sát trong ϕ =160 (A=0.358, B=2.431, D=4.989) và lực dính c =15kN/m2 Mực nước ngầm (MNN) nằm rất sâu Hệ số vượt tải

n=1,15 Cho các hệ số m 1 =m 2 =K tc=1 Kích thước dầm móng h×b b =60cm×30cm; trọng lượng riêng trung bình của bê tông và đất nền là γtb =22kN/m3 Giả thiết móng tuyệt đối cứng Xác định:

b 1

L

tt

tt

N2

D f

h 2

h 2

h c

MNN

Dầm giằng

tt

H1

tt

N1

tt

H2

1

1

2

2

hình Bài 5

1 Giá trị tổng hợp lực N tt, M , tt H tại trọng tâm đáy móng tt

2 Bề rộng móng b nhỏ nhất (m) để thỏa điều kiện ổn định của nền đất dưới đáy móng

3 Biểu đồ momen và lực cắt cho dầm móng

Bài 7: Một móng kép có kích thước và chịu tải trọng như hình Bài 7 Chiều sâu đặt móng 1.5m Đất

nền sét pha cát có trọng lượng riêng γt =18kN/m3, góc ma sát trong ϕ =200 (A=0.515, B=3.059, D=5.657) và lực dính c =3kN/m2 Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất 3m

Cho hệ số giảm tải n =1.15 và m 1 =m 2 =K tc =1 Kích thước dầm móng h×b b = 80cm×40cm; trọng

lượng riêng trung bình của khối bê tông và đất trên đáy móng γtb =22kN/m3 Giả thiết phản lực nền dưới đáy móng phân bố tuyến tính Thép móng CI có R s =225MPa và bê-tông B15 có Rbt = 0.75MPa Xác định:

1 Giá trị tổng hợp lực N , tt M , tt H tại trọng tâm đáy móng tt

2 Bề rộng móng b nhỏ nhất (m) để thỏa điều kiện ổn định của nền đất

Ứng với bề rộng móng b(m) từ Câu 2, xác định:

b

5m

b b =0.4m

b

h=0.8m

h b

h a

tt

kN

m kN

Lực tác dụng tại các chân cột như sau:

kN

m kN

Kích thước các cột: h c =30cm; b c =25cm

tt

N1

h c

1m

b c

1.5m

tt

N2

b

L=5m

b b

b

h

h b

h a

tt

N1

tt

M1

tt

H1

tt

N2

tt

M2 H2tt

kN

N1tt = 600

m kN

M1tt= 40

kN

H1tt= 50

Lực tác dụng tại các chân cột như sau:

kN

N2tt = 750

m kN

M tt2 = 65

kN

H2tt= 60

b c

h c

Kích thước các cột: h c =30cm; b c =20cm

hình Bài 6

hình Bài 7

M I-I

3 Hệ số an toàn cường độ FS =q ult pmaxtt

4 Momen trên 1m dài (kN.m/m) tại ngàm I-I của bản móng do phản lực tính toán ròng tt

net

pmax( )

5 Momen và lực cắt bên trái chân cột 1

6 Momen cực đại giữa dầm móng

7 Vẽ biểu đồ momen và lực cắt cho dầm móng

Bài 8: Một móng băng có kích thước L×b và chịu tải trọng như hình Bài 8 Chiều sâu đặt móng 2m

Mực nước ngầm (MNN) nằm tại mặt đáy móng Nền đất sét pha cát có trọng lượng riêng trên MNN

γt =18kN/m3, trọng lượng riêng dưới MNN γsat = 20kN/m3, góc ma sát trong ϕ =180 (A=0.431, B=2.725, D=5.310) và lực dính c=3kN/m2 Cho các hệ số m 1 =m 2 =K tc=1 và hệ số giảm tải n=1.15

Kích thước dầm móng h×b b =80cm×40cm; trọng lượng riêng trung bình của bê tông và đất trên đáy móng là γtb=22kN/m3; trọng lượng riêng của nước γw =10kN/m3 Giả thiết áp lực dưới đáy móng là tuyến tính

1 Xác định bề rộng móng b(m) nhỏ nhất để nền đất dưới đáy móng thỏa điều kiện ổn định

tb tc

tc

pmax ≤1.2 , min ≥0, ≤ ) ( 2

p tc

p tc

/ 4 115

p tc

2

/ 5

120

R tc

, b = 1.5m) Ứng với bề rộng móng b(m) từ Câu 1, xác định:

2 Hệ số an toàn cường độ FS =q ult pmaxtt (FS = 2, qult = 259.2 kN/m 2 , 2

p tt

)

3 Áp lực gây lún pgl (kN/m2) tại tâm đáy móng (pgl = 79.4 kN/m 2 )

BÀI 9:

Cho một móng bè có kích thước như hình Bài 9 và lực tác dụng lên các cột như bảng sau:

Cột N tt (kN) Cột N tt (kN) Cột N tt (kN) Cột N tt (kN)

1 150 5 400 9 460 13 210

2 420 6 1000 10 1100 14 520

3 450 7 1050 11 1150 15 550

4 180 8 500 12 550 16 250

Chiều sâu đặt móng 3m Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất -5m Đất nền cát pha sét: trên MNN có trọng lượng riêng γt =18kN/m3, dưới MNN có trọng lượng riêng γsat =19.5kN/m3; góc ma

tt

M1

tt

N1

tt

H1 H2tt M2tt

tt

N2

tt

M3

tt

H3

tt

N3

tt

M4

tt

H4

tt

N4

tt

M5 H5tt

tt

N5

kN

N1tt= 460

m

kN

M1tt= 45

kN

H1tt= 40

kN

N2tt = 560

m kN

M2tt= 50

kN

H tt2 = 50

kN

N3tt= 520

m kN

M tt3 = 40

kN

H3tt = 45

kN

N4tt = 630

m kN

M4tt= 55

kN

H4tt= 40

kN

N5tt= 540

m kN

M5tt = 60

kN

H5tt= 55

hình Bài 8

bình của đất và bê tông trên đáy móng γtb =22kN/m3 Kích thước các cột: hc×bc = 30cm×30cm Cho

m1 = m2 = Ktc = 1 và hệ số giảm tải n =1.15

1 Xác định tổng hợp lực và momen N tc, tc

x

M , tc

y

M tại trọng tâm đáy móng

2 Kiểm tra điều kiện ổn định của nền đất dưới đáy móng

4m 4m

y

tt y M

6m

tt x M

hình Bài 2