Đồ án Nền móng, mặt bằng rộng gần 400m2

BẢNG THỐNG KÊ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA CÁC LỚP ĐẤT Lớ p Dung trọng tự nhiên γ (kN/m3) Dung trọng đẩy γ' (kN/m3) Dung trọng no nước γsat (kN/m3) Độ sệt B Lực dính đơn vị c (kN/m2) 19,2 9,35 19,35 0,59 22 Góc ma sát ϕ 13013' 19,6 9,69 19,69 0,27 35 14002' 19,85 9,95 19,95 0,17 45,18 16050' 20,05 10,18 20,18 -0,06 52,2 18024' 19,6 9,87 19,87 0,33 31 15031' 20,38 10,51 20,51 -0,08 49,89 18023' -Tính Móng Băng: MẶT BẰNG BỐ TRÍ MÓNG BĂNG 1.Nội lực móng băng: Hệ số Mtt vượt (kNm) tải n 60 60 50 1,15 45 60 65 Tải trọng tính toán STT Cột Nhịp l (m) A B C D E Tổng tải trọng Số liệu địa chất: Ntt (kN) Htt (kN) 1150 1150 1200 1400 1250 6150 40 40 30 40 20 50 Tải trọng tiêu chuẩn Ntc (kN) Htc (kN) Mtc (kNm) 1000 1000 1043,48 1217,39 1086,96 5347,83 34,78 34,78 26,09 34,78 17,39 43,48 52,17 52,17 43,48 39,13 52,17 56,52 *Thông số đất nền: Ở ta giả sử đặt móng lớp đất thứ hai có: + Dung trọng tự nhiên: γ = 19,6 (kN/m3) + Dung trọng đẩy nổi: γ’= 9,69 (kN/m3) + Lực dính đơn vị: c = 35 (kN/m2) + Góc ma sát trong: = 14002’ + Mực nước ngầm: -0,4m Xác định kích thước sơ đáy móng: -Tính đầu thừa móng: -Chiều dài móng băng: L = + + + + +1 = 21m -Lấy b0 = 1m, chọn chiều sâu chôn móng Df = 2m -Từ số liệu đề kết hợp với việc Tra bảng 1.5 “Tập giảng móng, Nguyễn Tấn Bảo Long” ta có: ϕ = 14o02’ ⇒ A = 0,2926 ; B =2,1703 ; D = 4,694 - Khi tra bảng 1.4 ta có: + Đất sét có < 0,5: => m1= 1,2 + Đất cát bụi bão hòa nước L/H > => m2= + Đất lấy từ thí nghiệm => ktc = Chọn 3.1 Kiểm tra ổn định với b = 2,2m Ta có: -Chiều cao dầm móng: Lmax = (0,417 0,833)m => ta chọn h = 0,7m ĐK: -Tính lại với b = 2,2m -Áp lực lớn đáy móng: Trong đó: Vậy: ⇒Vậy móng băng thỏa điều kiện ổn định 3.2 Kiểm tra lún: -Độ lún móng tính theo phương pháp tổng phân tố, nhà khung bê tông cốt thép độ lún giới hạn tâm móng 0,08m -Áp lực gây lún tâm đáy móng là: -Ta chia đất thành nhiều lớp phân tố nhỏ, lớp có độ dày: hi = 0,4 x b = 0,4 x 2,2 = 0,88m -Dựa vào thí nghiệm nén cố kết ta tính lún sau: 11 S = ∑ Si i =1 -Dùng phương pháp cộng phân tố: -Với z/b l/b = 21/2,2 = 9,55 => nội suy tìm k0 Ta kết ghi bảng: BẢNG TÍNH ỨNG SUẤT DO TẢI TRỌNG NGOÀI Độ sâu 0,00 0,88 1,76 2,64 3,52 4,40 5,28 6,16 7,04 7,92 z/b 0,0 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 ko 1,000 0,881 0,641 0,476 0,372 0,301 0,252 0,214 0,186 0,163 Ứng suất tải trọng 120,84 106,46 77,46 57,52 44,95 36,37 30,45 25,86 22,48 19,70 BẢNG TÍNH ỨNG SUẤT DO TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN Độ sâu (m) 2,88 3,76 4,64 5,52 6,4 7,28 8,16 9,04 9,92 Dà y (m) 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 Ứng suất trọng lượng thân 22,91 31,44 40,16 48,96 57,67 66,43 75,19 83,94 92,70 101,46 z (m) 0,0 0,8 0,8 1,76 1,76 2,64 2,64 3,52 3,52 4,40 4,40 5,28 5,28 6,16 6,16 7,04 7,04 22,91 120,84 31,44 106,46 31,44 106,46 40,16 40,16 48,96 48,96 57,67 57,67 66,43 66,43 75,19 75,19 83,94 83,94 92,70 92,70 77,46 77,46 57,52 57,52 44,95 44,95 36,37 36,37 30,45 30,45 25,86 25,86 22,48 22,48 27,18 140,8 0,73 0,69 35,8 127,7 0,693 0,66 44,56 53,32 62,05 70,8 79,57 88,3 97,08 112,0 104,5 102,7 104,2 107,7 112,4 118,1 0,693 0,646 0,643 0,643 0,641 0,635 0,633 0,67 0,63 0,63 0,63 0,63 0,62 0,62 0,01 0,012 0,010 0,008 0,006 0,006 0,006 0,003 0,003 7,92 101,46 19,70 Vậy độ sâu -7,92m, ứng suất thân lớn lần ứng suất tải trọng gây Độ lún S = 7,3 cm < Sgh = 8,0cm, móng thỏa điều kiện lún 4.Kiểm tra xuyên thủng: 4.1 Chọn chiều cao móng: -Bê tông B20 có Rb = 11,5MPa = 11500kN/m2 Rbt = 0,9MPa = 900kN/m2 -Chọn cột có tiết diện hình vuông: 400mm x 400mm -Chiều rộng dầm móng: bd = bcột + x 50mm = 500mm chọn bd = 500mm = 0,5m -Chiều cao , chọn theo cấu tạo: , ta chọn = 200mm = 0,2m -Chiều cao móng hb dựa vào điều kiện không đặt cốt đai (TCVN 356 : 2005), ta có:   hb0 ≥ 0,13 m chọn hbo = 0,25m = 250mm => hb = hb0 + a = 250 + 50 = 300mm = 0,3m 4.2 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: Pxt Pcx => Pxt = 99,19kN < Pcx = 168,75kN (thỏa) 5.Tính thép móng băng: -Độ cứng lò xo: -Dựa vào phần mềm Sap2000 để tìm nội lực, ta có: BIỂU ĐỒ MOMEN Với: Thỏa điều kiện 4.2 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn: *Chọn chiều cao đài nhanh an toàn thông qua điều kiện sau: Chọn , a = 0,05m, suy h = 0,55 + 0,05 = 0,6m *Lập bảng tính giá trị Cọc  (m) -0,6 0,6 -0,6 0,6 Thỏa điều kiện : (m) 0,6 0,6 -0,6 -0,6 (m) 1,44 (m) 1,44 (kN) 300,67 390,67 236,50 326,50 Kiểm tra ổn định độ lún móng: 5.1 Kiểm tra ổn định (sử dụng giá trị tiêu chuẩn): * Tính chiều rộng khối móng quy ước *Do móng hình vuông nên *Chọn diện tích khối móng quy ước : *Tính trọng lượng khối móng quy ước: Với : trọng lượng đất đài : trọng lượng đất từ đài đến mũi cọc : trọng lượng cọc Sức chịu tải tiêu chuẩn đất đáy móng quy ước tính theo công thức: Ta có: = 18024’ , tra bảng ta hệ số sau: A = 0,4480; B =2,7920; D =5,3790; (Độ sệt < 0,5), (L/H > Độ sệt nội suy tìm k0 Ta kết ghi bảng: BẢNG TÍNH ỨNG SUẤT DO TẢI TRỌNG NGOÀI Độ sâu 1,29 2,58 3,87 ko 0,800 0,449 0,257 0,4 0,8 1,2 Ứng suất tải trọng 83,68 66,94 37,57 21,51 BẢNG TÍNH ỨNG SUẤT DO TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN Độ sâu (m) 14 15,29 16,58 17,87 Dày (m) z (m) 1,29 14 15,29 Ứng suất trọng lượng thân 142,52 155,56 167,98 180,45 142,52 155,56 83,68 66,94 149,0 224,3 0,537 0,52 0,01 1,29 1,29 15,29 16,58 16,58 17,87 155,56 167,98 167,98 180,45 66,94 37,57 37,57 21,51 161,7 174,2 214,0 203,7 0,641 0,60 0,63 0,59 0,008 0,005 Vậy độ sâu -17,87m, ứng suất trọng lượng thân lớn lần ứng suất tải trọng gây Độ lún S = 2,3cm < Sgh = 8cm, móng thỏa điều kiện lún Kiểm tra xuyên thủng: *Lấy chiều cao đài tính kiểm tra trường họp cọc xuyên thủng vào đài theo công thức sau: Thỏa điều kiện 7.Tính thép cho đài móng: *Tính lớp thép bên trên: -Xem mặt I-I qua mép chân cột mặt ngàm, momen ngàm tính sau: Chọn , bố trí theo phương cạnh 1,8m Lớp thép bên dưới, móng hình vuông nên chọn 8.Kiểm tra điều kiện thép cọc cho lắp dựng: , bố trí tương tự Chiều dài cọc L=12m (cọc gồm đoạn 6m nối lại) *Mặt khác cọc thiết kế -Với chịu momen: chiều cao hữu ích Thỏa điều kiện 8.1 Tính thép móc cẩu: *Diện tích cốt thép tối thiểu móc cẩu: Chọn thép thỏa *Điều kiện để móc neo không trượt: u: chu vi cốt thép Rbt: cường độ chịu kéo bê tông 8.2 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang: *Tính hệ số: Trong đó: -Chiều rộng quy ước cọc: -k hệ số hay hệ số tỷ lệ phụ thuộc B lah = x bc = x 0,95 = 1,9m -I momen quán tính tiết diện ngang cọc: -Eb modun đàn hồi bêtông cọc: Từ giảng Nền Móng_thầy Nguyễn Tấn Bảo Long) (tra bảng 3.11/tr.83, tập -Lực ngang momen đầu cọc: (vì móng cọc đài thấp nên l0=0) 8.3 Tính chuyển vị lực đơn gây ra: 8.4 Chuyển vị ngang góc xoay đầu cọc: *Chuyển vị ngang: Thỏa điều kiện *Góc xoay: Do cọc ngàm vào đài nên xem =0 CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG Yếu tố thi công 1.1 Móng băng 1.1.1 Ưu điểm - Thi công đơn giản,công nghệ thi công không đòi hỏi kĩ thuật cao - Không gây ảnh hưởng chấn động công trình xung quanh - Chi phí không lớn hợp lý kiêm nhiệm vụ đỡ tường - Thích hợp cho công trình xây chen hẹp 1.1.2 Nhược điểm - Chỉ áp dụng có lớp đất tương đối tốt nằm độ sâu nhỏ - Đối với loại đất sét bùn,sét màu nâu đen trạng thái mềm có chiều dày lớn thi công 1.2 Móng cọc 1.2.1 Ưu điểm - Độ lún nhỏ gần không đáng kể nên gây biến dạng cho công trình - Móng cọc đặt sâu đất tốt, trình sử dụng công trình không gây lún ảnh hưởng đáng kể đến công trình - Quy trình thực móng cọc dễ dàng thay đổi thông số cọc ( chiều sâu, đường kính ) phù hợp với địa chất công trình - Khá ổn định áp dụng cho công trình cao tầng 1.2.2 Nhược điểm - Đắt móng băng gây nứt nhà hàng xóm - Chiều sâu thi công không 60m Yếu tố kinh tế 2.1 Móng băng - Cốt thép bao gồm: Đường Kính 10 12 16 20 25 28 Khối Lượng(Kg) 1821,1 186,62 2139,04 1274,5 339 - Khối lượng bê tông: + Bê tông lót: + Bê tông móng: Tổng khối lượng bê tông: 99,225m3 2.2 Móng cọc - Khối lượng cốt thép bao gồm: Đường Kính 10 16 18 20 2200,28 Khối Lượng (Kg) 502,88 579,5 1669,09 2504,97 61,65 - Khối lượng bê tông: + Bê tông cọc: + Bê tông lót: + Bê tông móng: Tổng khối lượng bê tông: 154,5 m3 Yếu tố kỹ thuật : - Hai loại móng điều đảm bảo điều kiện ổn định lún Tuy nhiên móng cọc ổn định móng băng áp dụng nhà cao tầng - Móng băng thiết kế có bề rộng lớn m để giảm bề rộng móng ta cần phải tiến hành đào sâu đặt đái móng nằm lớp đất tốt đo trình thi công khó khăn phải xử lý mực nước ngầm chống sạt lở thành h móng - Do địa chất ta khảo sát đất yếu thích hợp thi công móng cọc Vậy ta chọn phương án móng cọc để thi công [...]... điều đảm bảo điều kiện ổn định nền và lún Tuy nhiên móng cọc ổn định nền hơn móng băng áp dụng đối với nhà cao tầng - Móng băng thiết kế có bề rộng khá lớn 2 m để giảm bề rộng móng ta cần phải tiến hành đào sâu đặt đái móng nằm ngay lớp đất tốt đo đó trong quá trình thi công khó khăn phải xử lý mực nước ngầm và chống sạt lở thành h móng - Do địa chất ta đang khảo sát là nền đất yếu chỉ thích hợp thi... 3.2 Bố trí cọc: Chọn diện tích đài móng , khoảng cách cọc 4d = 1,2m, khoảng cách từ mép cọc ngoài cùng đến mép đài bằng 0,15m Mặt bằng bố trí cọc *Tính hệ số nhóm: 4 Kiểm tra sức chịu tải của cọc: 4.1 Kiểm tra sức chịu tải cọc nhóm: Tính lại trọng lượng đất và đài với diện tích đài móng bằng 1,5mx1,5m Với: Thỏa điều kiện 4.2 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn: *Chọn chiều cao đài nhanh và an toàn thông qua... 236,50 326,50 5 Kiểm tra ổn định nền và độ lún của móng: 5.1 Kiểm tra ổn định nền (sử dụng giá trị tiêu chuẩn): * Tính chiều rộng của khối móng quy ước *Do móng hình vuông nên *Chọn diện tích khối móng quy ước là : *Tính trọng lượng khối móng quy ước: Với : trọng lượng đất và đài : trọng lượng đất từ đài đến mũi cọc : trọng lượng cọc Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền tại đáy móng quy ước được tính... thép Rbt: cường độ chịu kéo của bê tông 8.2 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang: *Tính hệ số: Trong đó: -Chiều rộng quy ước của cọc: -k là hệ số nền hay hệ số tỷ lệ phụ thuộc B và lah = 2 x bc = 2 x 0,95 = 1,9m -I là momen quán tính tiết diện ngang cọc: -Eb modun đàn hồi của bêtông cọc: Từ giảng Nền Móng_thầy Nguyễn Tấn Bảo Long) (tra bảng 3.11/tr.83, tập bài -Lực ngang và momen tại đầu cọc: (vì móng cọc... sét bùn,sét màu nâu đen trạng thái mềm có chiều dày lớn thì không thể thi công được 1.2 Móng cọc 1.2.1 Ưu điểm - Độ lún nhỏ gần như không đáng kể nên ít gây biến dạng cho công trình - Móng cọc đặt sâu trong nền đất tốt, trong quá trình sử dụng công trình không gây lún ảnh hưởng đáng kể đến công trình - Quy trình thực hiện móng cọc dễ dàng thay đổi các thông số của cọc ( chiều sâu, đường kính ) phù hợp... 0,9 69,96 125,93 9 - 11 2 0,17 0,9 75,95 136,71 3 11 – 13 2 -0,06 1 89,68 179,36 13 – 14 1 -0,06 1 92,26 92,26 Do độ sệt ở độ sâu -14m nhỏ hơn 0 nên sức kháng mũi đơn vị của cọc theo cơ lý lấy bằng sức kháng mũi đơn vị của cọc theo chỉ tiêu cường độ bằng Vậy: +Sức chịu tải cực hạn của cọc theo chỉ tiêu cơ lý là: Ta có: +Sức chịu tải cho phép của cọc theo chỉ tiêu cơ lý là: Giả sử đài có từ 6~10 cọc,... kiện 7.Tính thép cho đài móng: *Tính lớp thép bên trên: -Xem mặt I-I qua mép chân cột là mặt ngàm, khi đó momen tại ngàm được tính như sau: Chọn , bố trí theo phương cạnh 1,8m Lớp thép bên dưới, do móng hình vuông nên chọn 8.Kiểm tra điều kiện thép cọc cho lắp dựng: , bố trí tương tự trên Chiều dài cọc L=12m (cọc gồm 2 đoạn 6m nối lại) *Mặt khác cọc được thiết kế -Với sẽ chịu được momen: là chiều cao... trọng: Tải trọng tính toán 1150 75 50 45 55 II.Tập hợp dữ liệu tính toán: -Bê tông có cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5MPa; Rbt = 0,9MPa -Thép loại AII - CII: Rs = 280Mpa -Chọn cọc ép có tiết diện 300x300mm Thép cọc ; chiều dài cọc L = 12,5m (ngàm vào đài và đập đầu cọc 0,5m) Sau khi đập đầu cọc chiều dài còn lại của cọc l = L - 0,5 = 12m III.Trình tự thiết kế: 1.Độ sâu chôn móng: Chọn bề rộng móng b = 2m (cạnh... lún: -Độ lún của móng được tính theo phương pháp tổng phân tố, đối với nhà khung bê tông cốt thép độ lún giới hạn tại tâm móng là 0,08m -Áp lực gây lún tại tâm đáy của khối móng quy ước là: -Ta chia nền đất nền dưới mũi cọc thành nhiều lớp phân tố nhỏ, mỗi lớp có độ dày: -Dựa vào thí nghiệm nén cố kết ta tính lún như sau: 11 S = ∑ Si i =1 -Dùng phương pháp cộng phân tố: -Với và => nội suy tìm được k0... (k:hệ số áp lực ngang của đất, phụ thuộc vào biện pháp thi công và loại đất xung quanh cọc) +Ma sát đơn vị lớp đất thứ nhất là: +Ma sát đơn vị lớp thứ hai là: +Ma sát đơn vị lớp thứ ba là: *Sức kháng mũi : -Sức kháng mũi đơn vị Với : = 18o24’(lấy lớp đất dưới mũi cọc), tra bảng ta được các hệ số sau: ; ; => Vậy: +Sức chịu tải cực hạn của cọc theo chỉ tiêu cường độ là: +Sức chịu tải cho phép của cọc theo ...-Tính Móng Băng: MẶT BẰNG BỐ TRÍ MÓNG BĂNG 1.Nội lực móng băng: Hệ số Mtt vượt (kNm) tải n 60 60 50 1,15 45 60 65 Tải trọng tính toán STT Cột Nhịp l (m) A B C D E Tổng tải... 5.Tính thép móng băng: -Độ cứng lò xo: -Dựa vào phần mềm Sap2000 để tìm nội lực, ta có: BIỂU ĐỒ MOMEN BIỂU ĐỒ LỰC CẮT 5.1 Cốt thép móng: -Thép theo phương cạnh ngắn *Xem móng công xon đầu ngàm mép... cắt không đủ nên phải tính cốt đai -Chọn cốt đai d8, số nhánh cốt đai n =4, Rsw=225MPa, Asw = 78,3 mm2 +Khoảng cách cốt đai theo tính toán : Chọn Với : (hệ số ϕb = bê tông nặng) + Khoảng cách lớn