Đây là tài liệu của các bạn sinh viện hiện tại đang học tại Đại học Bách Khoa TP HCM. Đồng thời cũng là giáo án của giảng viên tại Đại học Bách Khoa. Nó sẽ rất hữu ích cho công việc học tập của các Bạn. Chúc Bạn thành công.
Bài : Một móng đơn có kích thước 4mx2,5m chòu tác dụng ngoại lực Ntt =1000kN, Mtt= 60kNm , Htt = 30kN đặt đất có : c= 3T/m2 , = 160 ( A= 0,36 ;B= 2,43; D= 5,00) , dung trọng 19 kN/m3, móng đặt độ sâu 2m, chiều cao móng hm=0,8m 1/ Kiểm tra điều kiện ổn đònh (nền làm việc giai đoạn đàn hồi ) MNN theo hinh ve 2/ Nếu gỉa thiết biến dạng phạm vi cho phép Hãy tính diện tích cốt thép theo phương móng.Cho biết cường độ chòu kéo cốt thép 2800MPa, kích thước cột 0,30m x 0.50m, hệä số vượt tải 1,15 hệ số = 0,9 Bài giải Diện tích móng = 4x2,5 =10m2 Tính Rtc m( Ab BD f * Dctc ) Từ góc =160 (A=0,36; B= 2,43; D= 5,00) ; c =3T/m2 =30 kN/m2 Bề rộng móng b=2,5m Chiều sâu đặt móng Df=2m γ : dung trọng đất đáy móng γ* : dung trọng đất đáy móng Dfγ* : phụ tải đáy móng Ntt=1000 kN Df=2,0m Htt=30kN Mtt=60kNm Nền có γ=19kN/m3 γsat=20kN/m3 c=30kN/m2 φ=16o Rtc m( A b BD f * Dctc ) [0,36 x2,5x(20 10) 2,43x(2 x19) 5x30) 256,74 (kN/m ) Kiểm tra điều kiện ổn định nền: ptbtc < Rtc pmaxtc < 1,2 Rtc pmintc >0 Tính áp lực trung bình tiêu chuẩn, từ lực tiêu chuẩn Ntc = Ntt/1,15 = 869,57 kN Mtc = Mtt/1,15 = 52,17 kN Htc = Htt/1,15 = 26,09 kN tb tc p N F tc tb D f 869,57 22 x 130,96 kN/m2 10 Tổng moment tiêu chuẩn M tc M tc H tc xhm 52,17 26,09x0,8 73,04kNm max tc tc p p tb tc p M tb tc p M tc W W 130,96 73,04 73,04 130,96 141,91 kN/m2 2 bl 2,5 x 6 130,96 73,04 73,04 130,96 120,01 kN/m2 bl 2,5 x 42 6 tc Theo điều kiện ta có: ptbtc = 130,96 kN/m2 < Rtc = 256,74 kN/m2 pmaxtc = 141,91 kN/m2 < 1,2 Rtc = 308,08 kN/m2 pmintc = 120,01 kN/m2 >0 Vậy làm việc giai đoạn đàn hồi 2) Tính diện tích cốt thép theo phương móng Tính cốt thép móng đơn theo TCXDVN 356-2005 - Sơ đồ tính cốt thép sơ đồ console, mặt ngàm vị trí I-I - Cho lực dọc Ntt = 1000kN, Mtt=60kNm, Htt= 30kN - Chiều cao móng h = 0.4m Ntt=1000 kN Mtt=60kNm Htt=30kN Df=2,0m pttmin pttmax - Cho thông số chọn trước + Bê tơng có cấp bền B20, có Rb = 11.5Mpa + Cốt thép có gân CII, có Rs = 2800 Mpa + Chọn lớp bê tơng bảo vệ a=35mm Tính h0 = h –a = 80cm – 3.5cm = 76.5cm Áp lực tính tốn đáy móng tb tt p N F tt tb D f 1000 22 x 144 kN/m2 10 Tổng moment tiêu chuẩn max tc tc p p tb tc p M tb tc p M tc W W M tc M tc H tc xhm 60 30 x0,8 84kNm 144 84 84 144 156,59 kN/m2 bl 2,5 x 42 6 144 84 84 144 131,41 kN/m2 2 bl 2,5 x 6 tc Nếu dùng pmaxtt=1,15pmaxtc =1,15x 141,91 = 163,19 kN/m2 Ntt=1000 kN Mtt=60kNm Htt=30kN Df=2,0m A pttmax tt p N O x=(l-ac)/2= 1,75m M pttmax PA I b bc ac Dài: l I MI-I Nội suy tính áp lực PA= pttmin + y = 131,41 + 14,16 =145,57 kN/m2 Với y tính từ tam giác đồng dạng MNO tt ( pmax y (4 1,75) y =14,16 tt pmin ) Tính moment nội lực (MI-I) áp lực đất hình thang gây ra: Xem mặt I-I mặt ngàm, moment tác động lên mặt : MI-I = ptt.0,5(b-bc)b(b-bc)/4=0,125pttb (b-bc)2 =0,125x210(kPa)x2(m)x(1,7m)2=151,7 kN.m Diện tích cốt thép cần thiết theo cách tính gần Fa M I I Ra h0 M I I 0,9 Ra h0 0,1517 MN m 104 cm =22cm2 Chọn 11 16 0,9 210MPa 0,365m Kiểm tra điều kiện xuyên thủng để tính chiều cao móng hợp lý Cho thơng số chọn trước + Bê tơng có cấp bền B20, có Rbt = 0,8Mpa + Chọn lớp bê tông bảo vệ a=35mm Tính h0 = h –a = 80cm – 3.5cm = 76.5cm Ntt=1000 kN Mtt=60kNm Htt=30kN Df=2,0m B 131,41kPa 156,59kPa 0,3m 4m 0,5m 2,5m X=? Đoạn X= (B-bc-2ho)/2=(2,5-0,3-2*0,765)=0,335 Nội suy tính áp lực PB= pttmin + y = 153,22 kN/m2, Áp lực xuyên thủng trung bình = (153,22 + 156,59)/2= 154,91 kN/m2 Diện tích xuyên thủng Sxt= X*L= 0,335*4 = 1,34m2 Lực xuyên thủng Pxt = 154,91*1,34 = 207,58 kN Diện tích chống xun hình thang Scx= [(ac+ac+2ho)*ho]/2= [(0,5+0,5+2*0,765)*0,765]/2= 0,97m2 Lực chống xuyên Pcx = 0,75*Rbt*Scx = 0,75*800*0,97=582 kN Nhận xét: Lực chống xuyên gấp đôi lực xuyên thủng an toàn, nên cần giảm chiều cao móng xuống làm lại với chiều cao móng khác… Cho móng băng dạng có bề rộng 2m chịu tải trọng tính tốn hình vẽ: tt I N 1=345kN II Ntt2=460kN Ntt1=345kN 2m 0,5m 1m I 4m II 4m 1m A MNN A 2m Độ sâu chơn móng Df = m, mực nước ngầm (MNN) nằm đáy móng, lấy dung trọng nước w = 10 kN/m3 , đất có đặc trưng sau: trọng lượng riêng tự nhiên mực nước ngầm = 16 kN/m3, trọng lượng riêng bão hòa mực nước ngầm sat = 17 kN/m3, trọng lượng riêng trung bình bê tơng đất lấy 22 kN/m3, góc ma sát = 140 (A = 0,29 ; B = 2,17 ; D = 4,69), lực dính c = 20kN/m2 Kích thước cột bc x hc = 20 cm x 20 cm Bê tông móng mác 250 có Rn = 11 MPa ; Rk = 0,8 MPa thép móng Ra = 230 MPa Hệ số vượt tải n = 1,15 hệ số m1 = m2 = ktc = Câu 1) Đất đáy móng trạng thái: Ổn định Câu 2) Giả sử đất đáy móng làm việc giai đoạn đàn hồi, xác định áp lực gây lún pgl mặt đáy móng (kN/m2) 62,0 Câu 3) Kiểm tra điều kiện xuyên thủng cho cột biên cột giữa? Câu 4) Giả thiết phản lực phân bố tuyến tính bỏ qua trọng lượng móng đất móng, xác định giá trị lực cắt (kN) chân cột biên (mặt cắt I-I) cho tồn bề rộng móng (theo phương cạnh dài móng) 230 Câu 5) Moment (kN.m) cốt thép (cm2) chân cột cho toàn bề rộng B, (=0,9).57,5/6,17 Câu 6) Moment (kN.m) cốt thép (cm2) theo phương cạnh B (tại mặt ngàm mép cột AA) cho m dài móng, ( = 0,9) 23,29/2,50 Cho cọc BTCT có kích thước 25cm x 25cm, dài 20m (gồm đoạn cọc 10m nối lại), đóng vào đất có lớp: -Lớp 1: Lớp cát pha sét dày 12m có tiêu: c =15 kN/m2; = 160 , trọng lượng riêng mực nước ngầm (MNN) =18 kN/m3, trọng lượng riêng MNN sat =19 kN/m3 -Lớp 2: Lớp đất sét pha cát (có chiều dày lớn) có 2m MNN tiêu: c = 30kN/m2; = 200 (Nc = 17,69; Nq = 7,439; N =5), sat =20 kN/m3 Lớp Mực nước ngầm cách mặt đất 2m Lấy w =10 10m kN/m3 bêtông = 25 kN/m3 Cường độ cốt thép 25cm cọc Ra = 280 MPa Cho hệ số áp lực ngang Ks = 1,4K0 = 1,4(1-sin) dp=25cm qp = 1,3c.Nc + ’vp Nq + 0,4’.dp N 10m Lớp Câu 1) Tính lực ma sát đơn vị fs1 tác dụng vào đoạn cọc thứ (kN/m2)38,55 Câu 2) Tính lực ma sát đơn vị fs2 tác dụng vào đoạn cọc thứ (kN/m2) 89 Câu 3) Tính cường độ đất mũi cọc qp (kN/m2)2376 Câu 4) Tính sức chịu tải cực hạn cọc (kN), bỏ qua trọng lượng cọc1424 BÀI 1: Cho móng cọc BTCT gồm 12 cọc bố trí hình vẽ Móng cọc chịu tác dụng tải trọng Ntt = 4800 kN, Mytt = 80 kNm, Hxtt = 40 kN Đài dày m, độ sâu chôn đài m Bỏ qua phần áp lực đất bị động Ep Ntt=4800kN Hxtt=40kN Mytt=80kNm 2m 1m 19,4m y 12 11 hc bc 10 x Bê tông đài cọc dùng mác 300 (B25) có Rb = 14,5 MPa, Rbt = 1,05 MPa Thép đài cọc dùng Rs=280MPa, cọc ngàm vào đài 10cm Trọng lượng riêng trung bình đất đài đài cọc lấy 22kN/m3 Kích thước cột bc x hc = 60cm x 80cm - Cọc có kích thước 30cm x 30cm, khoảng cách cọc 3d, khoảng cách từ mép cọc biên đến mép đài d/2 cho phương (d: cạnh cọc) Hệ số vượt tải n = 1,15 - Đất đất sét pha cát có góc ma sát = 120 Câu 1) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số (kN) Xác định tải trọng tính toán tác dụng lên cọc gồm: Ntt= 4800kN Mtt= Mytt + Hxtt.(1m) =80 +40 =120 kNm Lực tác dụng lên cọc tính theo cơng thức: P N tt M tt xi n xi2 Diện tích đài: L = 11d=3,3m ; B= 8d=2,4m Bảng tính lực tác dụng lên cọc STT cọc 10 11 12 N tt 4800 4800 4800 4800 4800 4800 4800 4800 4800 4800 4800 4800 tt M 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120 xi 1,35 0,45 -0,45 -1,35 -1,35 -0,45 0,45 1,35 1,35 0,45 -0,45 -1,35 xi 1,8225 0,2025 0,2025 1,8225 1,8225 0,2025 0,2025 1,8225 1,8225 0,2025 0,2025 1,8225 Sxi 12,15 Lực P (KN) 413,33 404,44 395,56 386,67 386,67 395,56 404,44 413,33 413,33 404,44 395,56 386,67 Câu 2) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số (kN)433,5 Câu 3) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số (kN)424,6 Câu 4) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số (kN)415,7 Câu 5) Tính diện tích cốt thép theo phương cạnh dài đài (cm2), lấy = 0,958,5 y 12 11 hc bc 10 x P1+P8+P9 P2+P7+P10 Câu 6) Tính diện tích cốt thép theo phương cạnh ngắn đài (cm2), lấy = 0,945,4 Câu 7) Xác định diện tích đáy khối móng qui ước Lqu x Bqu (m x m)5,033x 4,133 Câu 8) Tính hệ số nhóm cọc 0,71 Ta biết vật đặt nước chòu lực đẩy Archimede với thể tích mà vật chiếm chổ, tính thành phần sức chòu tải liên quan đến trọng lượng đất lực ma sát Trọng lượng thân loại đất, trọng lượng khối bê tông, nằm mực nước ngầm tính với trọng lượng thể tích đơn vò đẩy ’ = sat - w hoaëc ' s w 1 n Trên mực nước ngầm, lực đẩy Archimède, nên ứng suất trọng lượng thân lớp đất khối bê tông nằm mực nước ngầm, tính với trọng lượng thể tích đơn vò không xét đẩy Hiểu cách khác, theo lý thuyết chòu tải Terzaghi, lực ma sát bên khối đất gây ứng suất hữu hiệu, viết dạng : s ' tg c u tg c Do vậy, tính sức chòu tải đất phải ý đến vò trí mực nước ngầm Đặc biệt dao động mực nước ngầm theo mùa thủy triều kéo theo thay đổi sức chòu tải đất D1 Df d D2 MNN (Trường hợp I) B MNN (Trường hợp II) Hình I-4 nh hưởng mực nước ngầm Trường hợp I : Mực nước ngầm (MNN) nằm cao mặt đáy móng, sức chòu tải đất đáy móng tính sau: Rtc=m[(AN)B2 + (BNq) Df1 +(DNc) c] Với Df1 = D11 + D2’1 ’2 cho thành phần ma sát bên đáy móng (AN)B’2 Thí dụ I-5 Có móng nông dạng vuông cạnh B=1,1m, chiều sâu chôn móng Df = 1m Tính sức chòu tải tiêu chuẩn Rtc theo QPXD 45-70, cấu tạo hình bên Mực nước ngầm khu vực xây dựng nằm sâu mặt đất 0,4m D1=0,4m = 18kN/m3 Df =1m D2 =0,6m sat = 20kN/m B=1,1m Caùt sat = 21kN/m3 A B D 0 3.1416 0.0290 1.1159 3.3196 0.0614 1.2454 3.5100 0.0976 1.3903 3.7139 0.1382 1.5527 3.9326 10 0.1837 1.7349 4.1677 12 0.2349 1.9397 4.4208 14 0.2926 2.1703 4.6940 16 0.3577 2.4307 4.9894 18 0.4313 2.7252 5.3095 20 0.5148 3.0591 5.6572 22 0.6097 3.4386 6.0358 24 0.7178 3.8713 6.4491 26 0.8415 4.3661 6.9016 28 0.9834 4.9338 7.3983 30 1.1468 5.5872 7.9453 32 1.3356 6.3424 8.5497 34 1.5547 7.2188 9.2198 36 1.8101 8.2403 9.9654 38 2.1092 9.4367 10.7985 40 2.4614 10.8455 11.7334 42 2.8785 12.5138 12.7874 Lời giải D1=0,4m = 18kN/m3 Df =1m D2 =0,6m sat = 20kN/m Sức chòu tải tiêu chuẩn Rtc=m[(A)Bm2 + (B) Df1 +(D) c] B=1,1m Caùt sat = 21kN/m3 Với m=1; =300 AN =1,15; BNq = 5,59; DNc=7,95; c=0 Df1 = D11 + D2’1 = 0,4m18kN/m3+0,6m(20-10)kN/m3=13,2kN/m2 Trọng lượng riêng đẩy đất đáy móng ’2 = (20-10)kN/m3 Rtc=1[1,151,1m(20-10)kN/m3+5,5913,2kN/m2) =86,4kN/m2 Trường hợp II : Mực nước ngầm (MNN) nằm khoảng từ mặt đáy móng xuống bên đáy móng độ sâu Btg(450+/2)=kB, sức chòu tải đất đáy móng tính sau : Rtc=m[(AN)B2 + (BNq) Df1 +(DNc) c] Với Df1 không xét lực đẩy nằm mực nước ngầm cho thành phần ma sát bên đáy móng (AN)B , với = ’2 + (d/kB)[2 - ’2] Df=1m 1 = 18kN/m3 B=1,1m d=0,5m 2 = 19kN/m3 2 = 300 sat2 = 21kN/m3 Giaûi Rtc=m[(AN)B + (BNq) Df1 +(DNc) c] m=1 cát bụi cát mòn Df1 = 1m18kN/m3=18kN/m2 kB= tg(450+300/2)B=1,7321,1m=1,9m = ’2 + (d/kB)[2 - ’2]= (21-10) + (0,5/1,9)[19-11]=13,1kN/m3 =300 AN =1,15; BNq = 5,59; DNc=7,95 Rtc= 1,151,113,1 + 5,5918 =117,2kN/m2 Khi mực nước ngầm nằm sâu mặt đáy móng kB, không tính ảnh hưởng đẩy lên giá trò trọng lượng riêng đất sức chòu tải Rõ ràng Mực nước ngầm dâng lên phạm vi đất, sức chòu tải giảm đáng kể Từ 126kN/m2 117,2kN/m2 86,4kN/m2 ba thí dụ Cho móng cọc BTCT gồm cọc bố trí hình vẽ Móng cọc chịu tác dụng tải trọng Ntt = 3500 kN, Mytt = 180 kNm, Hxtt = 170 kN Đài dày 0,5 m, độ sâu chôn đài 1,5 m Bỏ qua phần áp lực đất bị động Ep - Bê tông đài cọc dùng mác 300 có Rn = 13 MPa, Rk = MPa Thép đài cọc dùng Ra = 280MPa, cọc ngàm vào đài 10cm Trọng lượng riêng trung bình đất đài đài cọc lấy 22kN/m3 Kích thước cột bc x hc = 40cm x 60cm Cọc có kích thước 25cm x 25cm, khoảng cách cọc 3d, khoảng cách hai hàng 4d, khoảng cách từ mép cọc biên đến mép đài d/2 cho phương (d: cạnh cọc) Hệ số vượt tải n = 1,15 - Đất gồm hai lớp hình vẽ Lớp có góc ma sát 1 = 160 lớp có 2 = 200 Lớp 8m Lớp 8m 0,5m 1.0m tt My tt Hx + y bc 4d Câu 1) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số (kN) (688,17) Câu 2) Xác định diện tích đáy khối móng qui ước Lqu x Bqu (m x m) 4,27 x 3,77 Câu 3) Tính hệ số nhóm cọc theo Converse-Labarre (0,76) Câu 4) Xác định lực chống xuyên (kN) ? (1962) Câu 5) Tính diện tích cốt thép theo phương cạnh dài đài (cm2), lấy = 0,9 (61,44) tt N hc 3d 3d + x