Hướng dẫn đồ án nền móng

Hướng dẫn đồ án nền móng , và kí hiệu đầy đủ cho mọi sinh viên mới bước vào đồ án chỉ cần zựa vào bài và ETABS 2k7 là có thể làm thoải mái ,zựa vào Mục Lục có thể thấy từng chi tiết trong bài Đất Móng

Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 4

1.1 Lý thuyết thống kê 4

1.1.1 Khái quát về xử lý thống kê địa chất 4

1.1.2 Phân chia đơn nguyên địa chất 4

1.1.3 Giá trị tiêu chẩn các đặc trưng của đất 5

1.1.4 Đặc trưng tính toán các đặc trưng của đất 6

1.2 Thống kê địa chất móng nông 8

1.2.1 Lớp đất 1 9

1.2.2 Lớp đất 2 9

1.2.3 Lớp đất 3 11

1.2.4 Lớp đất 4 14

1.3 Thống kê địa chất móng cọc 17

1.3.1 Lớp đất 2 18

1.3.2 Lớp đất 3a 18

1.3.3 Lớp đất 3b 18

1.3.4 Lớp đất 4 20

1.4 Bảng tổng hợp địa chất 25

1.4.1 Địa chất móng nông 25

1.4.2 Địa chất móng cọc 26

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN 27

2.1 Các dữ liệu thiết kế móng 27

2.1.1 Giá trị nội lực 27

2.1.2 Thông số địa chất 27

2.1.3 Vật liệu sử dụng 27

2.2 Xác định kích thước và chiều sâu đặt móng 27

2.2.1 Chọn chiều sâu đặt móng 28

2.2.2 Xác định kích thước móng 28

2.3 Kiểm tra kích thước móng 30

2.3.1 Điều kiện ổn định 30

2.3.2 Điều kiện cường độ 30

2.3.3 Điều kiện biến dạng lún 31

Trang 2

2.3.4 Kiểm tra đều kiện xuyên thủng 34

2.4 Tính toán cốt thép 35

2.4.1 Theo phương cạnh dài : MC 1-1 36

2.4.2 Theo phương cạnh ngắn : MC 2-2 37

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 39

3.1.3 Vật liệu sử dụng 39

3.2 Xác định kích thước và chiều sâu đặt móng băng 40

3.2.1 Chọn chiều sâu đặt móng 40

3.2.2 Xác định kích thước sườn móng 40

3.2.3 Tổng hợp nội lực, xác định điểm đặt tâm lực 41

3.2.4 Xác định kích thước bề rộng móng b 42

3.3 Kiểm tra kích thước móng đã chọn 42

3.3.1 Điều kiện biến dạng lún 42

3.3.2 Điều kiện cường độ 47

3.3.3 Điều kiện ổn định 47

3.3.4 Điều kiện trượt 48

3.3.5 Kiểm tra điều kiện độ mảnh 48

3.4 Tính toán nội lực móng băng 48

3.4.1 Tính bằng phương pháp giải tay 48

3.4.2 Tính trên nền đàn hồi Winkler và dùng phần mềm etabs 51

3.4.3 So sánh nội lực giữa hai phương pháp 55

3.5 Tính toán cốt thép 55

3.5.1 Tính toán cốt thép trong dầm móng băng 55

3.5.2 Tính toán cốt thép trong bản móng 56

3.5.3 Tính cốt đai 57

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ MÓNG CỌC 59

Trang 3

4.2 Xác định chiều sâu đài đặt móng và kích thước cọc 60

4.2.1 Chọn chiều sâu đài đặt móng 60

4.2.2 Chọn sơ bộ kích thước cọc 61

4.3 Xác định sức chịu tải của cọc 62

4.3.1 Sức chịu tải theo vật liệu 62

4.3.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 63

4.3.3 Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền 64

4.3.4 Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT 66

4.3.5 Xác định sức chịu tải thiết kế 67

4.4 Chọn số lượng và bố trí cọc 67

4.5 Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc 68

4.6 Kiểm tra ổn định của nền và độ lún của móng cọc 69

4.6.1 Kiểm tra ổn định của nền 69

4.6.2 Kiểm tra điều kiện lún của móng 71

4.7 Thiết kế đài cọc 73

4.7.1 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 73

4.7.2 Tính toán cốt thép đài cọc 75

4.8 Kiểm tra khả năng của cọc khi vận chuyển và lắp dựng cọc 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

Trang 4

CHƯƠNG 1 : THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 1.1 Lý thuyết thống kê

1.1.1 Khái quát về xử lý thống kê địa chất

- Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móng có số lượng hố khoan nhiều và số lượng mẫu đất cho một lớp đất lớn Vấn đề đặt ra là những lớp đát này ta phải chọn được chỉ tiêu đại diện cho nền

- Ban đầu khoan lấy mẫu dựa vào sự quan sát thay đổi màu, hạt đất mà ta phân chia thành từng lớp đất

- Theo TCVN 9362-2012 được gọi là một lớp địa chất công trình khi tập hợp các giá trị có đặc trưng cơ lý của nó phải có số biến động ν đủ nhỏ Vì vậy ta phải loại trừ những mẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho một đơn nguyên địa chất

- Vì vậy thống kê địa chất là một việc hết sức quan trọng trong tính toán nền móng

1.1.2 Phân chia đơn nguyên địa chất

1.1.2.1 Hệ số biến động

- Chúng ta dựa vào hệ số biến động ν phân chia đơn nguyên

- Hệ số biến động ν xác đinh theo công thức:

i 1AA

Lưu ý : Khi kiểm tra để loại trừ sai số thô đối vơi các chỉ tiêu kép như lực dính (c) và góc ma

sát trong (φ) thì độ lệch bình phương trung bình được xác định như sau :

1.1.2.2 Quy tắc loại trừ các sai số thô

- Trong tập hợp mẫu của một lớp đất có hệ số biến động ν ≤ [ν] thì đạt còn ngược lại thì ta phải loại trừ các số liệu có sai số lớn hoặc bé

Trong đó : [ν] là hệ số biến động lớn nhất, tra bảng 1 tùy thuộc vào từng loại đặc trưng

Trang 5

Bảng 1.1 : Bảng tra hệ số biến động lớn nhất theo TCVN 9362-2012

Đặc trưng của đất Hệ số biến động [v]

Lưu ý: Khi n ≥ 25 thì lấy σcm = σ

Bảng 1.2 : Bảng tra các giá trị của V

1.1.3 Giá trị tiêu chẩn các đặc trưng của đất

1.1.3.1 Giá trị tiêu chuẩn các chỉ tiêu đơn

- Giá trị tiêu chuẩn cho tất cả các chỉ tiêu đơn (chỉ tiêu vật lý như độ ẩm , khối lượng thể tích , chỉ só dẻo , độ sệt , … và các chỉ tiêu cơ học như modun tổng biến dạng , cường độ kháng

Trang 6

nén , …) là giá trị trung bình cộng của các kết quả thí nghiệm riêng lẻ Ā sau khi đã loại trừ các sai số thô

Lưu ý: Đối với cá chỉ tiêu vật lý gián tiếp (hệ số rỗng , chỉ số dẻo …) và modun tổng biến

dạng thì các giá trị tiêu chuẩn của chúng được xác định từ giá trị tiêu chuẩn của chỉ tieu thí nghiệm mà tính giá trị tiêu chuẩn của chỉ tiêu gián tiếp theo công thức cơ học đất

1.1.3.2 Giá trị tiêu chuẩn các chỉ tiêu kép

- Các giá trị của các chỉ tiêu kép lực dính đơn vị (c) và góc ma sát trong (φ) được thực hiện theo phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến tính của ứng suất pháp i và ứng suất tiếp cực hạn i của các thí nghiệm cắt tương đương :    tg c

- Lực dính đơn vị tiêu chuẩn và góc ma sát trong tiêu chuẩn được xác định theo công thức sau :

1.1.4 Đặc trưng tính toán các đặc trưng của đất

1.1.4.1 Giá trị tính toán các chỉ tiêu đơn

- Nhằm mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định của nền chịu tải, một số tính toán ổn định của nền được tiến hành với các đặc trưng tính toán

- Hệ số động được xác định theo mục 1.1.2.1

- Giá trị tính toán các chỉ tiêu đơn được xác định theo công thức sau:

tc tt

d

A A k



Trong đó : Atc là giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng đang xét

- Hệ số an toàn về đất được xác định theo công thức: 1

1

d k

Trang 7

- Khi tính nền theo biến dạng (THGH II) thì  = 0.85

- Khi tính nền theo cường độ (THGH I) thì  = 0.9

1.1.4.2 Giá trị tính toán các chỉ tiêu kép

- Giá trị tính toán của các chỉ tiêu kép được xác định theo công thức sau:

tc tt d

AAk



Trong đó : Atc là giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng đang xét

- Hệ số an toàn về đất được xác định theo công thức: 1

1

d k







- Đối với các chỉ tiêu kép như: lực dính c và hệ số ma sát tg Ta có công thức:  t v

Hệ số biến động ν được xác định theo các công thức sau: c

- Khi tính nền theo biến dạng (THGH II) thì  = 0.85

- Khi tính nền theo cường độ (THGH I) thì  = 0.95

Trang 8

Bảng 1.3 : Bảng tra các giá trị của hệ số t α

1.89 1.64 1.53 1.48

2.92 2.35 2.13 2.01

4.87 3.45 3.02 2.74

6.96 4.54 3.75 3.36

1.44 1.41 1.40 1.38 1.37

1.94 1.90 1.86 1.83 1.81

2.63 2.54 2.49 2.44 2.40

3.14 3.00 2.90 2.82 2.76

1.36 1.36 1.35 1.34 1.34

1.80 1.78 1.77 1.76 1.75

2.36 2.33 2.30 2.28 2.27

2.72 2.68 2.65 2.62 2.60

1.34 1.33 1.33 1.33 1.32

1.75 1.74 1.73 1.73 1.72

2.26 2.25 2.24 2.23 2.22

2.58 2.57 2.55 2.54 2.53

1.32 1.31 1.31 1.30

1.71 1.70 1.68 1.67

2.19 2.17 2.14 2.12

2.49 2.46 2.42 2.39

- Các đặc trưng tính toán theo TTGH I và TTGH II có giá trị nằm trong một khoảng :

tt tc

A A  A

- Tùy theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) hoặc dấu (-) để đảm bảo an toàn hơn

- Khi tính toán nề theo cường độ và ổn định thì ta lấy các đặc trưng tính toán TTGH I (nằm trong khoảng lớn hơn  = 0.95)

- Khi tính toán nền theo biến dạng thì ta lấy các đặc trưng tính toán theo TTGH II (nằm trong khoảng nhỏ hơn  = 0.85)

1.2 Thống kê địa chất móng nông

- Địa chất : DC04

- Mực nước ngầm : - 12.50  m

Trang 9

Bảng 1.4 : Bảng mô tả địa chất móng nông

Lớp Cao độ  m

Chiều

1 0 - 2.8 2.8 Sét pha màu xám vàng , trạng thái dẻo cứng

2 2.8 - 6.0 3.2 Sét pha màu nâu đỏ, đốm trắng , nâu vàng , lẫn

sỏi sạn laterit và thạch anh ; trạng thái nửa cứng

3 6.0 - 11.8 5.8 Sét pha màu nâu đỏ, xám vàng , nâu hồng ; trạng

1.2.2.1 Thống kê các chỉ tiêu đơn

Bảng 1.7 : Bảng thống kê các chỉ tiêu đơn lớp đất 2

Trang 11

Bảng 1.8: Bảng thống kê các chỉ tiêu kép  c, lớp đất 2

/ m kN



/ m kN

Vậy mẫu có tg , c    0 3nên tập hợp mẫu được chọn

- Xác định giá trị tính toán

Bảng 1.9: Bảng giá trị tính toán chỉ tiêu kép  c, lớp đất 2

6

4 0.85 1.19

Trang 12

Bảng 1.10 : Bảng thống kê dung trọng tự nhiên lớp đất 3

STT Kí hiệu mẫu Độ sâu lấy mẫu

( m )

γ (kN/m3)

Bảng 1.11 : Bảng giá trị tính toán dung trọng tự nhiên lớp đất 3

3

2 0.85 1.34

n

v t

   2

/

1 p kN m tc

Trang 13

+ Vậy tập hợp mẫu được chọn



- Từ đó ta có bảng thống kê ,

Trang 14

Bảng 1.16 : Bảng thống kê các chỉ tiêu kép  c, lớp đất 3

/ m kN

  2

/ m kN

- Vậy mẫu có tg ,c   0.3nên tập hợp mẫu được chọn

9

7 0.85 1.12

c tt tc c 16.4730.87 19.4327.91

1.2.4 Lớp đất 4

1.2.4.1 Thống kê các chỉ tiêu đơn

- Dung trong tự nhiên

Trang 15

STT Kí hiệu

mẫu Độ sâu lấy mẫu

γ (kN/m3)

4

3 0.85 1.25

n

v t

   2

/

1 p kN m tc

Trang 16

+ Kiểm tra thống kê :

Trang 17

Bảng 1.23 : Bảng thống kê các chỉ tiêu kép  c, lớp đất 4 sau khi loại mẫu

/ m kN

  2

- Vậy mẫu có tg , c    0 3nên tập hợp mẫu được chọn

10

8 0.85 1.11

22  0 ' 0 '

452456

Trang 18

2 2.5-5.0 2.5 Bụi cát màu xám đen, trạng thái chảy

3a 5.0-7.2 2.2 Cát chứa sét lẫn sạn màu nâu đỏ,

Trang 19

STT Kí hiệu mẫu Độ sâu

lấy mẫu (m)

3(kN / m )

3'(kN / m )

Trang 20

lấy mẫu (m)

3(kN / m )

+ Xác định giá trị tiêu chuẩn : 1 184  2

20.44 /9

n i i

Trang 21

4

3 0.85 1.11

n

v t

   2

/

1 p kN m tc

tt  

 20.2820.61 20.3520.54

- Dung trọng đẩy nổi

Bảng 1.30 : Bảng thống kê dung trọng đẩy nổi lớp đất 4

lấy mẫu (m)

3'(kN / m )

+ Xác định giá trị tiêu chuẩn : 1 97.7  2

10.86 /9

n i i

Trang 22

Bảng 1.31 : Bảng thống kê dung trọng đẩy nổi lớp đất 4

4

3 0.85 1.11

n

v t

   2

/

1 p kN m tc

Trang 23

4

3 0.85 1.11

n

v t

   2

/

1 p kN m tc

tt  

 16.8418.55 17.1918.21

- Giới hạn Atterberg

Trang 24

Bảng 1.36 : Bảng thống kê giới hạn Atterberg

Trang 25

Bảng 1.38 : Bảng giá trị c , φ tiêu chuẩn lớp đất 4

83115

29 

tt tc c

c c (1  ) 14.254×( 1±0.0185) 14.254×( 1±0.0114)

2 tt

c (kN / m ) 13.99 ÷ 14.517 14.091 ÷ 14.416

1.4 Bảng tổng hợp địa chất

1.4.1 Địa chất móng nông

Trang 26

222518

22 

45208

191813

452456

Trang 27

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN 2.1 Các dữ liệu thiết kế móng

M (kN.m)

21929

222518

22 

45208

191813

452456

Trang 28

2.2.1 Chọn chiều sâu đặt móng

2.2.1.1.Cơ sở chọn chiều sâu đặt móng

- Tận dụng khả năng làm việc của các lớp đất phía trên cùng khả năng ổn định về sức -chịu tải của các lớp đất này quyết định đến sự ổn định của công trình

- Chiều sâu đặt móng còn phụ thuộc vào :

 Mực nước ngầm : không nên đặt móng nằm trong nước

 Móng công trình lân cận : chiều sâu đặt móng nên nhỏ hơn chiều sâu đặt móng của công trình lân cận để tránh gây thêm tải trọng lên móng công trình đó

- Không chọn Df < 1m vì thông thường từ mặt đất đến độ sâu 1m là phần dành cho các đường ống cấp thoát nước

Trang 29

2.2.2.1 Xác định sức chịu tải của đất nền

k

m m



 tra bảng Terzaghi ta được A0.272,B2.09,C4.598

 Dung trọng của đất dưới đáy móng : γ2 = 19 ( kN/m3 )



2.2.2.3 Xác định chiều cao đài móng

- Kích thước cột móng phải thỏa mãn điều kiện sau :

3

531.22

0.05130.9 11.5 10

Trang 30

2.3 Kiểm tra kích thước móng

- Kiểm tra điều kiện ổn định

min

129 / 157.26 /1.2 179 / 1.2 1.2 157.26 188.71 /

tc tc

tb tb

f

L

b N

D bN

Trang 31

 Từ 0 '

1813



 tra bảng Terzaghi ta được N 2.124,N q 3.424,N c12.062

 2

20.4 19 2 2.124 19 1.5 3.424 1 0.3 19 12.062 414.05 /

- Vậy với kích thước móng bL 2  2 5 m thỏa điều kiện cường độ

2.3.3 Điều kiện biến dạng lún

- Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp: h  cm

e

e e S

i

i i i



1

2 1

 Chia lớp phân tố càng nhỏ thì sự chính xác càng cao

 Mỗi phân tố phải nằm hoàn toàn trong cùng 1 lớp đất

 Mỗi phân tố phải nằm hoàn toàn trên hoặc hoàn toàn dưới mực nước ngầm

- Áp lực gây lún dưới đáy móng:

Trong đó: γ- Dung trọng lớp đất móng chiếm chổ ( kN/m3 )

- Ứng suất bản thân của đất tại đáy móng: σbt = γ2 x Df = 19 x 1.5 = 28.5 ( kN/m2 )

- Vị trí ngừng tính lún :

 σbt 5gl - Đối với đất tốt

 σbt 10gl - Đối với đất yếu

- Độ lún cho phép của công trình dân dụng: Sgh = 8 cm

Trang 32

P ( kN ) Biểu đồ e-p lớp 1

0.49 0.5 0.51 0.52 0.53 0.54 0.55 0.56 0.57 0.58 0.59

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

P ( kN ) Biểu đồ e-p lớp 2

Trang 33

- Bảng tính lún các phân lớp

Phân

tố Điểm

z ( m ) z/b ko

σgl(kN/m)

σbt(kN/m) p1i p2i e1i e2i

Si(cm)

Trang 34

- Vì tổng mô đun biến dạng ở lớp hai E = 4.8 MPa < 5 MPa nên phải tính lún đến độ sâu có

- Tổng độ lún S4.6   cm 8 cm Thỏa điều kiện lún

2.3.4 Kiểm tra đều kiện xuyên thủng

ptt

1 ptt max

Trang 35

Hình 2.5 : Tiết diện xuyên thủng

tt tt

2

1 max

Thỏa điều kiện xuyên thủng

Hình 2.6 : Tiết diện chống xuyên thủng

Trang 36

Hình 2.7 : Sơ đồ tính cốt thép 2.4.1 Theo phương cạnh dài : MC 1-1

- Sơ đồ tính là dầm consol chịu tải hình thang (p tt p tt

max

2 , hoặc tải phân bố đều ptt

Hình 2.8 : Sơ đồ tính cốt thép theo phương cạnh dài

- Moment tại chân cột M1-1 : M11 p ttL h c2b

650 950

Trang 37

 2

1 1 196.8 100

14.20.9 0.9 28 55

2.1

Hình 2.9 : Sơ đồ tính cốt thép theo phương cạnh ngắn

- Phản lực tính toán dưới đáy móng : 531.22  2

110.6 /

2 2.4

tt tt net

- Diện tích cốt thép : 2 2 107.5 100  2

7.750.9 0.9 28 55

2.1

Trang 38

Chọn a = 250 ( mm )

- Vậy bố trí thép theo phương cạnh ngắn b : Ø12a250

Trang 39

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 3.1 Các dữ liệu thiết kế móng

3.1.1 Giá trị nội lực

Tên cột

Giá trị tính toán Giá trị tiêu chuẩn

Qtt( kN )

Ntt( kN )

Mtt( kNm )

Qtc( kN )

Ntc( kN )

Mtc( kNm ) 3-A 40.64 663.84 100.91 35.34 577.25 87.75

18  16.4730.87 22018' 25022'

45208

Trang 40

Ø ≥ 10 mm Rsw 225 MPa

Bảng 3.3 : Vật liệu sử dụng thiết kế móng băng

3.2 Xác định kích thước và chiều sâu đặt móng băng

- Lựa chọn kích thước cột : b ch c

 2 3

105.119.0

34.756

m R

16

112

Trang 41

mm h

b

c

s

s s

400100300100

4002405

.03

13

22

- Chiều cao đầu bản móng :

23

Trang 42

- Để tâm lực trùng với tâm đáy móng,ta kéo dài thêm một đoạn dầm bên côt 3-D một đoạn 0.9

m Đồng thời để giảm ứng suất ta kéo dài thêm mỗi bên 0.5m

 Lực dính : c = 19 ( kN/m2 )

1813



 tra bảng Terzaghi ta được A0.272,B2.09,D4.598

 Rtc = 1 x ( 0.272 x 19 x 1 + 2.09 x 1.5 x 19 + 4.598 x 19 ) = 152.1 (kN/m2)

 223.195.1221.152

1.2290

m D

R

N F

R D F

N

p

f tb tc

tc tc

f tb tc

F

4.15

23.19

.01.2290

203

Định dạng
Số trang	79
Dung lượng	1,94 MB