Bài Tập Móng Nông - Nền Móng

Bài tập móng CHƯƠNG : MóNG NÔNG Bài Xác định kích thước móng cột theo điều kiện sức chịu tải nền, cột tiết diện (3040) cm2 với tổ hợp tải trọng mức mặt đất Nott = 45T; Mott = 3,5Tm Qott = 1,5T Nền đất gồm lớp có tiêu lý sau: Lớp trên: đất lấp dày 0,8m Trọng lượng thể tích đơn vị = 1,8T/m3 Lớp dưới: sét dẻo cứng - trọng lượng thể tích đơn vị = 1,85T/m3 - góc ma sát = 23o, lực dính đơn vị c = 2,2 T/m2 * Hệ số an toàn tối thiểu Fs =2 N0tt =45T Bài làm: M0tt =3,5Tm 400 x 300 1,0 t lp 0,8 Q0tt =1,5T sột cng 1,2 1,4 - Độ sâu đặt móng chọn sơ hm = 1,0m - Chọn tỷ số: = a/b: Độ lệch tâm tải trọng: e = Mott /Nott e = Mott /Nott = 3,5/45 = 0,08m = 1+ 2e = + 0,08 = 1,16 Chọn: = 1,2; với kích thước b = 1,2m a = b = 1,2 1,2 = 1,44m => chọn a = 1,4m - Xác định sức chịu tải đất: Trong đó: R Pgh Fs Pgh 0,5.s.i..b.N sq.iq.q.Nq sc.ic.c.Nc s ; sq ; sc : hệ số hình dạng S = 1- 0,2/ = 1- 0,2/1,2 = 0,83 Sq = Sc = 1+ 0,2/ = 1+0,2/1,2 = 1,17 1.h1 h2' 1,8.0,8 1,85.0,2 1,81T / m3 q tb.hm ; tb ' 0,8 0,2 h1 h2 q = 1,81.1 = 1,81T/m Hệ số điều chỉnh độ ng/m2hiêng tải trọng: Với tải thẳng đứng nên ( i iq ic 1) N ; N q ; Nc : hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào = 230 tra bảng Với = 23o, tra bảng, ta có N = 7,73 ; Nq=8,66; Nc= 18,1 Pgh 0,5.0,83.1.1,85.1,2.7,731.1.1,81.1.8,661,17.1.2,2.18,1 63,3T / m2 Với Fs = 2: R Pgh 63,3 31,65T / m Fs - Tính ứng suất tiếp xúc đáy móng: pmax; ptb: - Có mômen đáy móng: M = Mott+ Qott.hm = 3,5 + 1,5.1 = 5Tm N ott M 45 5.6 m hm x 2.1 41,54T / m 2 a.b W 1,4.1,2 1,2.1,4 N M 45 5.6 Pinx ott m hm x 2.1 16T / m 2 a.b W 1,4.1,2 1,2.1,4 N 45 Ptb ott m hm 2.1 28,8T / m a.b 1,4.1,2 Pmax 1,2.R = 1,2 31,65 = 37,98 T/m2 - So sánh: Ptb= 28,8T/m2 < R = 31,65 T/m2 Tuy nhiên Pmax = 41,54 > 1,2.R= 1,2.31,65 = 37,98 T/m2; Pmin = 16 T/m2 >0 Vậy lựa chọn sơ b = 1,2m a = 1,4m không đạt yêu cầu mặt cường độ Chọn lại a,b tính lại Chọn lại với: a = 1,4m; b = 1,25m - Tính ứng suất tiếp xúc lại đáy móng: pmax; ptb: N M 45 6.5 Pmax ott m hm x 2.1 39,95T / m 2 a.b W 1,4.1,25 1,25.1,4 Ptb N ott 45 m hm 2.1 27,71T / m a.b 1,4.1,25 - Xác định lại sức chịu tải đất: S1 0,2 - , , = 0,821Sc =1 + 0,2 Pgh 0,5.0,821.1.1,85.1,25.7,73 1.1.1,81.1.8,66 1,17.1.2,2.18,1 68,44T / m P 68,44 R gh 34,22T / m Fs - So sánh lại: - Ptb= 27,71T/m2 < R = 34,22 T/m2 - Pmax = 39,95 < 1,2.R= 1,2.34,22 = 41,06 T/m2 , , = 1,18 Vậy với b = 1,25m a = 1,4m phù hợp mặt cường độ Bài 2: Cho đất gồm lớp : Lớp 1: đất lấp dày 0,8m; Trọng lượng thể tích đơn vị = 1,8T/m3 Lớp 2: sét dẻo cứng, dày 2,2m - trọng lượng thể tích đơn vị = 1,85T/m3 - góc ma sát = 23o , lực dính đơn vị c = 3,2 T/m2 Lớp 3: đất sét dẻo nhão có tiêu lý sau: - trọng lượng thể tích đơn vị = 1,8T/m3 - góc ma sát = 5o , lực dính đơn vị c = 0,8 T/m2 Hệ số an toàn tối thiểu Fs=2 Tải trọng mức mặt đất: Nott = 45 T; Mott = 3,5Tm Qott = 1,5 T Với móng có kích thước a x b = 1,4 x 1,2 (m) sức chịu tải đất đáy móng đạt yêu cầu Hãy kiểm tra sức chịu tải lớp Móng chôn sâu 1m Bài làm N0tt =45T M0tt =3,5Tm 40 x 30 1,0 t lp 0,8 Q0tt =1,5T 1,4 x 1,2 sột cng h* 2,2 bt z Sột nhóo 2,9 3,1 Do không sâu đáy móng có lớp đất yếu nên ta phải kiểm tra áp lực lên bề mặt lớp đất yếu Tạo móng khối quy ước: bqư = b + 2.h*.tg (trong lấy góc ma sát lớp ) = 23o h*= 2m ( chiều dày từ đáy móng đến bề mặt lớp đất yếu) tg = tg 23o = 0,4245 bqư = b + 2.h*.tg1,2 + 2 0,4245 2,9m hqư = hm + h* = 1,0 + 2,0 = 3,0m Tương tự: aqư = a + 2.h*.tg,4 + 2.2.0,4245 3,1m áp lực đáy móng: Ptb N ott 45 tb hm 2.1 28,8T / m a.b 1,4.1,2 Kiểm tra áp lực lên lớp đất 3: Xác định áp lực mặt lớp đất 3: bt Điều kiện: zhm h* zhm h* Rd ; Tức bt + z Rd3 btzh h* 1.h1 h2 1,8.0,8 1,85.2,2 5,51T / m2 m z h * m h ko ptb '.hm Trong đó: ' - dung trọng trung bình đất từ đáy móng trở lên: ' h1 h2* * h1 h 1,8.0,8 1,85.0,2 1,81 1,81T / m3 0,8 0,2 a/b =1,4/1,2 1,2; z/b = h*/b = 2/1,2 = 1,7 Tra bảng nội suy: ko = 0,184 z hm h * 0,184.(28,8 1,81.1) 4,97T / m ứng suất bề mặt lớp đất là: bt + z = 5,51 +4,97 = 10,48T/m2 Xác định cường độ đất mặt lớp 3: Tương tự trên: Pgh 0,5.s .bqu.N sq q.Nq sc C.Nc Với = 5o; tra bảng ta có N = 1; Nq=1,56; Nc= 6,47 = a qư /b qư = 3,1/2,9 = 1,071,1 đó: S = 1- 0,2/ = 1- 0,2/1,1 = 0,82 Sq = Sc = 1+ 0,2/ = 1+ 0,2/1,1 = 1,18 q = (h1 + h2) h h 1,8.0,8 1,85.2,2 ' ' 1 2 1,84T / m 0,8 2,2 h1 h2 Thay số: Pgh 0,5.0,82.1,8.2,9.1 1.1,84.3.1,56 1,18.0,8.6,47 16,85T / m2 Rd Pgh Fs 16,85 8,42T / m2 Rd3 = 8,42 T/m2 < 10,48T/ m2 Như kích thước móng không đảm bảo Ta tăng kích thước đáy móng sau kiểm tra lại SCT lớp Bài 3: Xác định kích thước đáy móng băng tường dày 40 cm Đất gồm lớp: Lớp trên: đất lấp dày 0,8m Trọng lượng thể tích đơn vị = 1,8T/m3 Lớp dưới: sét dẻo cứng - trọng lượng thể tích đơn vị = 1,85T/m3 - góc ma sát = 24o, lực dính đơn vị c = 2,2 T/m2 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn mức mặt đất No = 18T/m Mo= 2,2 Tm/m Hệ số an toàn tối thiểu Fs=2 Bài làm: Chọn hm = 1m ; Chọn b = 1,4 m; lấy 1m dài để tính áp lực đáy móng Hệ số an toàn tối thiểu Fs=2 N =18T/m 0,4 1,0 t lp 0,8 M0 =2,2Tm/m sột cng 1,0 1,4 - Xác định áp lực đáy móng: Ptb No 18 tb hm 2.1,0 12,86 14,86T / m a.b 1.1, Tính Pmax: Pmax No M 18 2,2.6 tb hm 2.1,0 12,86 6,73 21,59T / m 2 a.b W 1.1,4 1.1,4 - Xác định sức chịu tải đất đáy móng R Pgh Fs Trong đó: Pgh 0,5..b.N ' hm N q c.N c Với = 24o, tra bảng ta có: N = 8,97; Nq= 9,6; Nc= 19,3 ' h1 h2* * h1 h 1,8.0,8 1,85.0,2 1,81 1,81T / m3 0,8 0,2 Tương tự ta có kết sau: Pgh 0,5.1,85.1,4.8,97 1,81.1.9,6 2,2.19,3 71,36T / m2 Với Fs = => R Pgh Fs 71,36 35,68T / m2 So sánh R với Ptb ta thấy Ptb = 14,86 < R=35,68 T/ m2 So sánh 1,2.R với Pmax ta thấy Pmax = 21,59 z8 = 0,304 kG/cm2 Do vậy, ta lấy chiều sâu vùng chịu nén Hn = 7,5m ( Với E0 =100kG/cm2 coi đất tốt để lấy chiều sâu vùng chịu nén) - Tính độ lún theo công thức: S1 Trong đó: e1i e2i hi e1i Cho lớp đất - đất dính S - độ lún ổn định cuối trọng tâm đáy móng e1i; e2i hệ số rỗng đất ứng với p1i p2i Trong đó: p1i bti bti p i p1i zi zi zi zi hi - chiều dày lớp đất thứ i S - Tính độ lún theo công thức: i zi hi Cho lớp đất - đất rời E0i Trong đó: i - hệ số tính từ hệ số poisson đất: i 02i i Có thể lấy i = 0,8 zi zi zi hi - chiều dày lớp đất thứ i Eoi = qci ; Với cát hạt nhỏ qc= 50kG/cm2 , tra bảng chọn: =2 Eoi = 50 = 100 kG/cm2 Kết tính toán trình bày bảng sau đây: Lớp đất hi(m) 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 p1i(kG/cm2) P2i(kG/cm2) 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,45 2,408 2,342 2,236 2,172 2,119 2,123 e1i e2i 0,44 0,4 0,37 0,35 0,33 0,31 0,25 0,246 0,253 0,255 0,260 0,268 2 Eoi(kG/cm ) zi(kG/cm ) 1,0 1,0 100 100 0,578 0,406 zi zi zi 0,578 0,406 Si Si e1i e2 i hi e1i (cm) 13,20 11,00 8,50 7,00 5,30 1,60 i zi hi Eoi 0,46 0,32 Vậy độ lún: S S i = 47,4cm i Bài 6: Kiểm tra điều kiện giới hạn lún móng băng Móng đặt độ sâu 1m, độ lún cho phép móng [S] = 3cm, chiều rộng móng b = 1,4m Đất gồm lớp: - Lớp trên: đất lấp dày 0,8m; = 1,8T/m3 - Lớp dưới: sét dẻo cứng, = 1,85T/m3 ; = 24o ; c = 2,2 T/m2 , Eo=1500T/m2; o=0,3 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn mức mặt đất : No = 18T/m Mo = 2,2 Tm/m 10 Bài làm: Móng đặt độ sâu 1,0m lún lớp đất thứ gây ra, áp dụng công thức dự báo lún đồng pb( 2o ) S Eo Trong p ứng suất gây lún: p p gl ptb hm Ptb No 18 tb hm 2.1 14,86T / m a.b 1.1,4 Trong - dung trọng trung bình đất từ đáy móng trở lên: h1 h2* 1,8 0,8 1,85 0,2 1,81 1,81T / m h1 h2* ,8 0, p = 14,86 - 1,81.1= 13,05T/m2 Với móng băng cứng tra bảng ta có const = 2,12 Độ lún móng dự báo là: S p.b..(1 o2 ) 13,05 1,4 2,12 (1 ,3 ) 0,024 m 2,4 cm Eo 1500 Độ lún dự báo (S =2,4cm 13cm2) * Tính toán cốt thép theo phương cạnh ngắn: Mô men mép cột: M II II bng2 0,9 p tb a 16,7 .3 20,3Tm 2 Cốt thép yêu cầu: Fa II II M II II 20,3 0,00121m 12cm 0,9.Ra ho 0,9 28000 0,66 = (0,05 ữ 0,1)% a ho = (0,05 ữ 0,1)% 300 66 = (9,9 ữ 19,8)cm2 16 12 , a = 200 ( Fa=18cm2) Bài 9: Tính toán chiều cao móng băng BTCT tường dày bt = 30 cm, số liệu sau: Tải trọng tính toán mức mặt đất: Nott = 50T/m Mott = 3Tm/m Qott = 1T/m Móng b = 1,4m; hm = 1m; BT 200# có Rn = 90kG/cm2 Rk = 7,5 kG/cm2 300 M0tt =3Tm/m Q0tt =1T/m 0,3 N0tt =50T/m 450 0,04 1,0 Bài làm: Pmax Pmin 1,0 P* 1,4 Tính ứng suất đáy móng tải trọng công trình gây ra: 14 bdt = 0,29m Nott M tt ; M tt M ott Qott hm 11 4Tm / m F W 50 35,7 12,2 p max 47,9T / m 2 1.1,4 1.1,4 pmin 23,5T / m pmax pmax p tb 35,7T / m Điều kiện kiểm tra: Pđt Pcđt = 0,75 Rk btb ho Theo phương cạnh dài móng ta cắt 1m để tiện tính toán Mọi tính toán như: cường độ, ứng suất móng băng với cạnh b = 1,4m Giả thiết chiều cao móng chọn: H = 30cm; a = 4cm => ho = 26cm * Pdt ? pdt p* pmax Fdt b bdt b b bt 1,4 0,3 bdt ho 0,26 0,29m 2 1,4 0,29 p * 23,5 (47,9 23,5) 23,5 19,35 42,85T / m 1,4 Fdt 0,29 m.1m 0,29 m 42,85 47,9 Pdt 0,29 13, 2T Khả chống đâm thủng: Pcđt = 0,75 Rk btb ho ; Với btb = 1m = 100cm p* pmin ( pmax pmin ) 0,75 7,5 100 26 = 14600 kG = 14,6 T So sánh Pđt = 13,2 T < Pcđt = 14,6 T (khả chống đâm thủng) Chiều dày móng chọn hợp lý Bài 10 : Tính toán cốt thép cho móng (Bài 9) với H = 30cm; a = 4cm Bài làm Tính toán cốt thép theo phương cạnh ngắn: Mô men mép tường Mng = Mmax M b ng png p max bng l 2 png pmin p max pmin b b ng b 15 300 N0tt =50T/m M0tt =3Tm/m Q0tt =1T/m 300 40 1000 a Pmin Pmax Png bng 1400 png 23,5 47,9 23,5 1,4 0,3 23,1T / m2 1,4 b bt 1, 0,3 bng 0,55m 2 23,1 47,9 0,55 b M ng 5,36Tm 2 Cốt thép yêu cầu: Fa M ngb 0,9.Ra ho 5,36 0,00081m 8,1cm 0,9 28000 0,26 Chọn 12; a = 140 (7 với Fa = 8,47 cm2 > 8,1 cm2); Tính toán cốt thép theo phương cạnh dài: Theo phương cạnh dài độ cứng móng lớn cốt thép bố trí cấu tạo 12; ( Fa= 9,04cm2 với a = 190) 16 ... 1,4.1,2 Kiểm tra áp lực lên lớp đất 3: Xác định áp lực mặt lớp đất 3: bt Điều kiện: zhm h* zhm h* Rd ; Tức bt + z Rd3 btzh h* 1.h1 h2 1,8.0,8 1,85.2,2 5,51T / m2 m z h * m h ko ptb... Tính toán chiều cao móng băng BTCT tường dày bt = 30 cm, số liệu sau: Tải trọng tính toán mức mặt đất: Nott = 50T/m Mott = 3Tm/m Qott = 1T/m Móng b = 1,4m; hm = 1m; BT 200# có Rn = 90kG/cm2 Rk... sâu z = 7,5m tương ứng với điểm trị số ứng suất thân bt8 = 1,86 kG/cm2 trị số ứng suất phụ thêm z8 = 0,304 kG/cm2 thoả mãn điều kiện: 0,2 bt8 > z8 = 0,2 1,86 = 0,372 kG/cm2 >z8 = 0,304 kG/cm2