Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng ĐỀ BÀI Số liệu đề bài: STT 8 Z1 1,5 Z2 8 Z3 16 Z4 18 L1 0H L2 MH L3 CH L4 CH Sơ đồ tải trọng: Sơ đồ 1 C1 N1 C2 N2 C3 N3 C2 N2 C4 N4 M1 H1 4000 M2 H2 3000 M3 H3 3000 M2 H2 5000 M4 H4 Tải trọng tác dụng lên
Trang 1Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
Trang 2Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
0
1 2 3
4 5
6
7 8 9
10 11
12 13 14
15 16
17
18 19 20
21 22
23 24 25
26
27 28
29 30
I Mặt cắt địa chất:
Trang 3Bài tập lớn Nền Mĩng GVHD: Th.S Lê Anh Hồng
- Địa chất được cấu tạo theo sơ đồ
- Thống kê số liệu c, (thí nghiệm cắt trực tiếp)
- Dùng chương trình Excel ta vễ các đường đực trưng chống cắt cho từng lớp đất từ đĩ suy ra
hệ số c và
a Đối với lớp OH:
- Từ phương trình: y = 0,0875x + 5,5833 ta suy ra được các hệ số
ĐƯỜNG ĐẶC TRƯNG CHỐNG CẮT LỚP ĐẤT OH
THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP
Trang 4Bài tập lớn Nền Mĩng GVHD: Th.S Lê Anh Hồng
ĐƯỜNG ĐẶC TRƯNG CHỐNG CẮT LỚP ĐẤT OH
THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP
Trang 5Bài tập lớn Nền Mĩng GVHD: Th.S Lê Anh Hồng
ĐƯỜNG ĐẶC TRƯNG CHỐNG CẮT LỚP ĐẤT OH
THÍ NGHIỆM CẮT TRỰC TIẾP
Từ phương trình: y = 0,09x + 15,083 ta suy ra được các hệ số
c = 15,083 kPa
= 50 8’
Trang 6Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
II Thống kê số liệu nén lún
Trang 7Bài tập lớn Nền Mĩng GVHD: Th.S Lê Anh Hồng
Mẫu số 2 Áp lực nén
Lấy giá trị trung bình a0 của bảng tính trên ta cĩ hệ số nén lún tương đối của lớp đất:
Trang 8Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
0 100 200 300 400 500
Trang 9Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
Lấy giá trị trung bình a0 của bảng tính trên ta có hệ số nén lún tương đối của lớp đất:
Trang 10Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
Trang 11Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
Lấy giá trị trung bình a0 của bảng tính trên ta có hệ số nén lún tương đối của lớp đất:
0,0006825 0,0003585 0,0002735 0,0001515 0,0000765
Trang 12Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
650 , 2 450 , 2
0
- Độ ẩm của đất:
93,068,2
550,2.98,0
/57,1468,2.10.550,21
93,01 1
1
m kN
166 , 2 290 , 2
0
- Độ ẩm của đất:
81,068
,2
228,2.98,0
/03,1568,2.10.228,21
81,01 1
1
m kN
Trang 13Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
+ Tỷ trọng hạt = 2,68
- Hệ số rỗng được lấy trung bình của hai giá trị đầu tiên của thí nghiệm nén lún (với áp suất tương ứng 25 kPa)
934 , 0 2
954 , 0 914 , 0
0
- Độ ẩm của đất:
34,068
,2
934,0.98,0
/57,1868,2.10.934,01
34,01 1
1
m kN
0
TỶ TRỌNG
ĐỘ BÃO HÒA
Trang 14Bài tập lớn Nền Mĩng GVHD: Th.S Lê Anh Hồng
Khi thi cô ng đà i
ta sẽ đậ p bỏ
PHẦN B THIẾT KẾ MĨNG BTCT
1 Chọn chiều sâu chơn mĩng:
- Chiều sâu chơn mĩng được chọn để thỏa điều kiện về mĩng cọc đài thấp
d m
B
H tg
h
'.
2 2 45 7 ,
2
5 45 7 ,
Trang 15Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
- Chọn cọc dài 25m gồm 2 đoạn cọc: một cọc 9 m và hai đoạn 8m
- Theo qui định đoạn cọc chôn vào trong đài phải lớn hơn 2D (D là đường kính cọc) và không lớn hơn 120cm với đầu cọc nguyên nên ta chọn đoạn chôn cọc vào trong đài là 1,1m khi thu công đài
ta sẽ đập bỏ đoạn chôn vào đài là 1m và giữ nguyên phần ngàm vào đài là 0,1m
- Khả năng tải cọc theo vật liệu:
P VL 0 , 8 a. a n. c 0 , 8 270000 23 , 1 104 13000 0 , 35 0 , 35 1773
3 Tính khả năng chịu tải của cọc theo đất nền:
Q tc m R.q m.F cum f.f si.L i
Với: mR = 0,7 là hệ số làm việc tại mũi cọc, do tại mũi cọc là sét
mf = 1 là hệ số điều kiện làm việc của đất bên hông
qm = 532 T/m2 là khả năng chịu tải mũi cọc, tra bảng với độ sệt B = 0,3 và độ sâu mũi cọc là 27m
Diện tích cọc: Fc = 0,352 = 0,1225 m2 Chu vi cọc: u = 4.0,35 = 1,4 m Lớp thứ 1 (lớp OH)
Q Q
at
tc
65,1
Trang 16Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
2
/ 549 8 , 1 171 16 083 ,
kN F
z a
C a 0,7 0,7.5,58333,91
' 30 3 5 7 , 0 7 ,
a
1 sin 5 1 , 28
4 ,
C a 0,7 0,7.7,21675,05
0 0
3 ' 17 4 7 , 0 7 ,
a
1 sin 4 17 ' 1 , 3
4 ,
C a 0,7 0,7.15,08310,56
' 35 3 ' 8 5 7 , 0 7 ,
a
1 sin 5 8 ' 1 , 27
4 ,
f si 10 , 56 124 1 , 27 3035 ' 20 , 4
Q f 4 0 , 35 5 , 9 4 , 9 8 , 9 8 20 , 4 11 454 , 3
kN Q
Q
Q u m f 67 , 3 454 , 3 521 , 6
Trang 17Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
3 , 67 2
1350.4,14
- Chọn số lượng cọc là 8 bố tria như hình vẽ
5 2 4 2 3 2 1 2
445,555,055,01,1.21,1.22
W qu d. d. m. tb' 3 2 , 6 3 , 1 22 10 290
- Tải trọng tác dụng:
kN W
N
N d tt 1tt qu 1350 290 1640
m kN M
M d tt 1tt 80
- Tải trọng bình quân tác dụng lên đầu cọc
kN n
N P
tt d
x M P P P
i
tt d
445 , 5
1 , 1 80 205
2 1 6
1
kN x
x M P P P
i
tt d
445 , 5
0 80 205
.
2 2 7
2
kN x
x M P P P
i
tt d
445 , 5
1 , 1 80 205
.
2 3 8
3
kN x
x M P P
i
tt d
445 , 5
55 , 0 80 205
.
2 4
4
Trang 18Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
kN x
x M P P
i
tt d
445 , 5
55 , 0 80 205
2 5
5
kN P
kN
0189
min kN
P
- Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc
- Để kiểm tra áp lực dưới mũi cọc ta dùng tải trọng tiêu chuẩn
kN
N N
tt tc
11252
,1
13502
,
m kN
M M
tt tc
.7,662,1
802,
- Xác định móng khối quy ước tại mũi cọc
- Tính tb ma sát của các lớp đất bên hông cọc
'50411
88
'85.11'174.85.8
0 0
0 3
2 1
3 3 2 2 1 1
L L
'5044
0 0
35 , 0 2 , 2
35 , 0 8 , 1
- Ta có:
0112' 3,6
9,23.255,2.4.2
9,23.215,2.4.2
N
N m tc tc qu 1125 3732 4857
m kN M
M m tc tc 66 , 7
- Xác định độ lệch tâm
014,04857
7,66
N
M e
- Áp lực trung bình tại mũi cọc
kPa L
B
N p
m m
tc m tb
4222,3.6,3
e p
m
tb
432 6
, 3
014 , 0 6 1 422
6 1
Trang 19Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
k
m m
.
.
.
/57,81057,
kPa 1 , 2 tc 1 , 2 373 447 , 6 432
856 , 177 8 , 0 10 57 , 18 171 1
' 1 0
712,1848,0.1057,18856,177
' 2 1
568 , 191 8 , 0 10 57 , 18 712 , 184 3
' 3 2
424 , 198 8 , 0 10 57 , 18 568 , 191 4
' 4 3
28 , 205 8 , 0 10 57 , 18 424 , 198 5
' 5 4
136 , 212 8 , 0 10 57 , 18 28 , 205 6
' 6 5
992 , 218 8 , 0 10 57 , 18 136 , 212 7
' 7 6
8,0
kPa
k gl gl
477 , 182 251 727 , 0 0
Trang 20Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
125 , 1
8,08,08,0
8,08,08,08,0
615 , 91 251 365 , 0 0
8,08,08,08,08,0
8,08,08,08,08,08,0
8,08,08,08,08,08,08,0
0001515,
0
8,0
2
179,2332512
1 0
1
kPa
gl gl gl
2
477,182179,2332
2 1
2
kPa
gl gl gl
2
52,130477,1822
3 2
3
kPa
gl gl gl
2
615,9152,1302
4 3
4
kPa
gl gl gl
2
264,66615,912
5 4
5
kPa
gl gl gl
2
949,49264,662
6 5
6
kPa
gl gl gl
2
152,38949,492
7 6
7
Trang 21Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
032 , 0 8 , 0 05 , 44 8 , 0 1 , 58 8 , 0 9 , 78 8 , 0 1 , 111 8 , 0 5 , 156 8 , 0 8 , 207 8 , 0 1 , 242 4
4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng
- Do ta chọn chiều cao đài theo điều kiện tuyệt đối cứng nên không cần kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài
3 0
5,1410
.45,125,1.270000
9,0
6,439
.9,
M F
3 0
2,1510
.52,125,1.270000
9,0
25,461
.9,
M F
a
Chọn 1614a160 (Fa = 24,624cm2)
Trang 22Bài tập lớn Nền Mĩng GVHD: Th.S Lê Anh Hồng
Khi thi cô ng đà i
ta sẽ đậ p bỏ
2
1 Chọn chiều sâu chơn mĩng:
- Chiều sâu chơn mĩng được chọn để thỏa điều kiện về mĩng cọc đài thấp
d m
B
H tg
h
'.
2 2 45 7 ,
- Sau khi thi cơng ta đắp lại lớp đất cĩ = 14,57 kN/m3; = 50
- Do kích thước của đài chưa được xác định nên ta tạm lấy Bđ = 1,5m,
14 , 57 10 1 , 5 3,01
80 2
2
5 45 7 ,
nguyên phần ngàm vào đài là 0,1m
Trang 23Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
3 Tính khả năng chịu tải của cọc theo đất nền:
Q tc m R.q m.F cum f.f si.L i
Với: mR = 0,7 là hệ số làm việc tại mũi cọc, do tại mũi cọc là sét
mf = 1 là hệ số điều kiện làm việc của đất bên hông
qm = 538 T/m2 là khả năng chịu tải mũi cọc, tra bảng với độ sệt B = 0,3 và độ sâu mũi cọc là 28m
Diện tích cọc: Fc = 0,352 = 0,1225 m2 Chu vi cọc: u = 4.0,35 = 1,4 m
Q Q
at
tc
75,1
Trang 24Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
x y
2
/ 68 , 564 8 , 1 64 , 179 16 083 ,
kN F
z a
C a 0,7 0,7.5,58333,91
' 30 3 5 7 , 0 7 ,
a
1 sin 5 1 , 28
4 ,
C a 0,7 0,7.7,21675,05
0 0
3 ' 17 4 7 , 0 7 ,
a
1 sin 4 17 ' 1 , 3
4 ,
C a 0,7 0,7.15,08310,56
' 35 3 ' 8 5 7 , 0 7 ,
a
1 sin 5 8 ' 1 , 27
4 ,
Q
Q u m f 69 , 2 489 , 6 558 , 8
Trang 25Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
2 , 69 2
650.4,14
1025,1525,0.2525,0.22
W qu d. d. m. tb' 1 , 8 1 , 8 3 , 1 22 10 121
- Tải trọng tác dụng
kN W
N
N d tt 2tt qu 650 121 771
- Tải trọng bình quân tác dụng lên đầu cọc
kN n
N P
tt d
x M P P P
i
tt d
1025 , 1
525 , 0 120 75 , 192
2 1 3
1
kN x
x M P P P
i
tt d
1025 , 1
525 , 0 120 75 , 192
.
2 2 4
2
c
P kN
08,122
min kN
P
- Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc
- Để kiểm tra áp lực dưới mũi cọc ta dùng tải trọng tiêu chuẩn
kN
N N
tt tc
5422,1
6502,
m kN
M M
tt tc
.1002,1
1202,
- Xác định móng khối quy ước tại mũi cọc
- Tính tb ma sát của các lớp đất bên hông cọc
'52412
88
'85.12'174.85.8
0 0
0 3
2 1
3 3 2 2 1 1
L L
'5244
0 0
d 2 120
Trang 26Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
m
2
35 , 0 2
35 , 0 05 , 1
35 , 0 05 , 1
- Ta có:
0113' 2,5
9,24.24,14 2
9,24.24,14 2
N
m kN M
M m tc tc 100
- Xác định độ lệch tâm
038,02642
N
M e
- Áp lực trung bình tại mũi cọc
kPa L
B
N p
m m
tc m tb
4235,2.5,2
e p
m
tb
462 5
, 2
038 , 0 6 1 423
6 1
R tc 1.tc2 m. II' m. I'
- Tại mũi cọc = 508’ tra bảng ta được A = 0,083; B = 1,32; D = 3,62
3 '
/57,81057,
kPa 1 , 2 tc 1 , 2 387 464 , 4 462
21 , 188 1 10 57 , 18 64 , 179 1
' 1 0
78,1961.1057,1821,188
' 2 1
35 , 205 1 10 57 , 18 78 , 196 3
' 3 2
92 , 213 1 10 57 , 18 35 , 205 4
' 4 3
0
0
Trang 27Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
11
111
1111
, 42 92 , 213 2 , 0 2 ,
0 4 6 nên ta ngừng tính lún tại vị trí này
- Tính E0
kPa a
0001515,
0
8,0
2
688,19436,2432
1 0
1
kPa
gl gl gl
2
512,109688,1942
2 1
2
kPa
gl gl gl
2
274,63512,1092
3 2
3
kPa
gl gl gl
2
938,38274,632
4 3
4
h E
023 , 0 1 106 , 51 1 393 , 86 1 1 , 152 1 024 , 219 4 , 3 5281
8 , 0
.
0 0
Trang 28Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
M 0,375 max 0,375.25093,75
2 2
3 0
1,510
.51,075,0.270000
9,0
75,93
.9,
M F
a
Chọn 1114a200 (Fa = 16,929cm2)
- Tính cốt thép ngang: Do móng có hình vuông nên cốt thép ngang tương tự cốt thép dọc
6 Kiểm tra cẩu lắp cọc và chi tiết cấu tạo cọc
- Trọng lượng của cọc:
m kN F
n
q c. bt 1,2.0,1225.25.13,675 /
- Khi vận chuyển cọc
Trang 29Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
+ Mômen cho hai móc cẩu tại trí 0,2L
m kN L
q
50
8.675,350
q
25
8.675,325
4
17,110
.17,102,035,0.270000
9,0
408,9
cm m
q
24
8.675,324
4
22,110
.22,102,035,0.270000
9,
Đối với cọc dài 9m
- Tiết diện của cọc:
2
1225,035,0.35,
- Trọng lượng của cọc:
m kN F
n
q c. bt 1,2.0,1225.25.13,675 /
- Khi vận chuyển cọc
Trang 30Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
+ Mômen cho hai móc cẩu tại trí 0,2L
m kN L
q
50
9.675,350
q
25
9.675,325
4
14,110
.48,102,035,0.270000
9,0
907,11
cm m
q
24
9.675,324
4
55,110
.55,102,035,0.270000
9,0
4,12
cm m
Trang 31Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
.
65013501280
.2500.4,1
5 , 7 650 5 , 2 1280 5
, 0 1350 5 , 3 1280 5
Trang 32Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
x8' 8 0 , 15 0 , 95 0 , 15 1 , 1
m x
x9' 9 0 , 15 2 , 15 0 , 15 2 , 3
m x
x10' 10 0 , 15 3 , 35 0 , 15 3 , 5
m x
x11' 110,154,950,155,1
m x
x12' 120,156,650,156,8
m x
,88,61,55,33,21,
1
1,03
,15
,27
,35
5,68
2 2
2 2
2 2
2
2 ' 13 2 ' 12 2 ' 11 2 ' 10 2 ' 9 2 ' 8 2 ' 7 2 ' 6 2 ' 5 2 ' 4 2 ' 3 2 ' 2 2
,
625
1 ,
Trang 33Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
2
Trang 34Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
M2 2.246.1,5656.0,85180,4
m kN
M3 2.246.3656.2,352.246.1,5672,4
Trang 35Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
m kN
M4 2.246.4,3656.3,652.246.2,82.246.1,31738,4
m kN
M4'2.246.4,65656.42.246.3,152.246.1,652.246.0,352197,6
m kN
M5 2.246.5,5656.4,852.246.42.246.2,52.246.1,21592.0,851959,6
m kN
M6 2.246.6,7656.6,052.246.5,22.246.3,72.246.2,41592.2,052.246.1,22214
m kN
M
.8
,
2882
95,0.246.215,2.246.23.159235
,3.246.265,4.246.215,6.246.27.65665,7
M
55 , 2633 25
, 0
.
1701
2 , 1 246 2 4 , 2 246 2 25 , 3 1592 6 , 3 246 2 9 , 4 246 2 4 , 6 246 2 25 , 7 656 9 , 7
M
55 , 2027 2
, 1 246 2 45 , 1
.
1701
4 , 2 246 2 6 , 3 246 2 45 , 4 1592 8 , 4 246 2 1 , 6 246 2 6 , 7 246 2 45 , 8 656 1 , 9
M
55 , 2009 2
, 1 245 2 4 , 2 246 2 65 , 2
.
1701
6 , 3 246 2 8 , 4 246 2 65 , 5 1592 6 246 2 3 , 7 246 2 8 , 8 246 2 65 , 9 656 3 , 10
M
8 , 2175 35
, 0 245 2 55 , 1 245 2 75 , 2 246 2 3
.
1701
95 , 3 246 2 15 , 5 246 2 6 1592 35 , 6 246 2 65 , 7 246 2 15 , 9 246 2 10 656 65 , 10
M
35 , 1226 85
, 0 1592 2 , 1 245 2 4 , 2 245 2 6 , 3 246 2 85 , 3
.
1701
8 , 4 246 2 6 246 2 85 , 6 1592 2 , 7 246 2 5 , 8 246 2 10 246 2 85 , 10 656 5 , 11
M
15 , 223 6
, 1 245 2 45 , 2 1592 8 , 2 245 2 4 245 2 2 , 5 246 2 45 , 5
.
1701
4 , 6 246 2 6 , 7 246 2 45 , 8 1592 8 , 8 246 2 1 , 10 246 2 6 , 11 246 2 45 , 12 656 1 , 13
M
75 , 9 7 , 1 245 2 3 , 3 245 2 15 , 4 1592 5 , 4 245 2 7 , 5 245 2 9 , 6 246 2 15 , 7
.
1701
1 , 8 246 2 3 , 9 246 2 15 , 10 1592 5 , 10 246 2 8 , 11 246 2 3 , 13 246 2 15 , 14 656 8 , 14
M
3 , 290 85
, 0 245 2 55 , 2 245 2 15 , 4 245 2 5 1592 35 , 5 245 2 55 , 6 245 2 75 , 7 246 2 8
.
1701
95 , 8 246 2 15 , 10 246 2 11 1592 35 , 11 246 2 65 , 12 246 2 15 , 14 246 2 15 656 65 , 15
1 71,9
65,1.270000
9,0
8,2882
1 54,8
65,1.270000
9,0
6,2197
1 54,3
65,1.270000
9,0
8,2175
1 7,98
65,1.270000
9,0
8,319
Trang 36Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
Chọn 822+422
Mômen M1 = 9,758 kN.m
2 0
1 0,206
9,1.270000
9,0
5,9
Kiểm tra lực cắt: Qmax = 1312kN
Tiết diện ngang móng: Am = 1.1,3 + 0,8.2 = 2,9m2
Q
h A R F
8
Q
h A
R
1312
65,1.9,2.1000.5,1
Chọn 8a150
kN a
10.503,0.4.170000
h
b
R
Q d 8 k 02 d 8.1000.1,3.1,652.228 2540