Bai giang đồ án nền móng đại học bách khoa

1/13/2017 PHẦN 1: PHÂN TÍCH VÀ THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT Thống kê số liệu địa chất 2.1 Thống kê đặc trưng w, wL, wP, Gs, t Bước 1: Tập hợp số liệu đặc trưng thống kê (A) lớp đất cho tất hố khoan Bước 2: Tính giá trị trung bình n ∑A A tb = i i=1 n – số mẫu tập hợp n Bước 3: Tính độ lệch quân phương ∑(A - A ) = i tb n -1 Bước 4: Tính hệ số biến động v v  Atb 1/13/2017 Thống kê số liệu địa chất 2.1 Thống kê đặc trưng w, wL, wP, Gs, t Đặc trưng đất Hệ số biến động [v] Tỷ trọng hạt Gs 0.01 Trọng lượng riêng  0.05 Độ ẩm tự nhiên w 0.15 Giới hạn Atterberg wL, wP 0.15 Module biến dạng E 0.30 Chỉ tiêu sức chống cắt c,  0.40 v  [v] : không phân chia lại lớp đất v > [v] : phân chia lại lớp đất Ai  Atb   CM Bước 5: Loại bỏ sai số Ai   n (tra bảng)  cm   A - A   cm   A - A  i tb n n < 25 i tb n -1 n  25 Bước 6: Tính giá trị tiêu chuẩn Atc n A i tc A  i 1 n n – số mẫu sau loại bỏ sai số 1/13/2017 Bảng tra số lượng mẫu n  n  n  n  2.07 16 2.67 26 2.90 2.18 17 2.70 27 2.91 2.27 18 2.73 28 2.93 2.35 19 2.75 29 2.94 10 2.41 20 2.78 30 2.96 11 2.47 21 2.80 31 2.97 12 2.52 22 2.82 32 2.98 13 2.56 23 2.84 33 3.00 14 2.60 24 2.86 34 3.01 15 2.64 25 2.88 35 3.02 Bước 7: Tính giá trị tính tốn Att A  A 1    tt  tc t  v n TTGH I   0.95  tI  n  I  AItt  A tc 1  I  TTGH II   0.85  tII  n  II A  IItt  A tc 1  II  1/13/2017 Bảng tra hệ số t Số bậc tự (n-1) với R,  (n-2) với c  10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 30 40 60 Hệ số t ứng với xác suất tin cậy  0.85 1.34 1.25 1.19 1.16 1.13 1.12 1.11 1.10 1.10 1.09 1.08 1.08 1.08 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.06 1.06 1.05 1.05 1.05 0.90 1.89 1.64 1.53 1.48 1.44 1.41 1.40 1.38 1.37 1.36 1.36 1.35 1.34 1.34 1.34 1.33 1.33 1.33 1.32 1.32 1.31 1.30 1.30 0.95 2.92 2.35 2.13 2.01 1.94 1.90 1.86 1.83 1.81 1.80 1.78 1.77 1.76 1.75 1.75 1.74 1.73 1.73 1.72 1.71 1.70 1.68 1.67 0.98 4.87 3.45 3.02 2.74 2.63 2.54 2.49 2.44 2.40 2.36 2.33 2.30 2.28 2.27 2.26 2.25 2.24 2.23 2.22 2.19 2.17 2.14 2.12 0.99 6.96 4.54 3.75 3.36 3.14 3.00 2.90 2.82 2.76 2.72 2.68 2.65 2.62 2.60 2.58 2.57 2.55 2.54 2.53 2.49 2.46 2.42 2.39 Thống kê số liệu địa chất 6.2 Thống kê đặc trưng c  Bước 1: Thống kê giá trị tiêu chuẩn hàm Linest Dùng hàm LINEST([known_y’s], [known_x’s], [const], [stats]) Ứng dụng thống kê c  : - Nhập cột , cột  - Chọn cột, hàng - Nhập lệnh = LINEST(chọn cột , chọn cột , 1, 1) - Nhấn (Ctrl+Shift) + Enter 1/13/2017 Thống kê số liệu địa chất 6.2 Thống kê đặc trưng c  Kết hàm Linest tantc ctc tan c Thống kê số liệu địa chất 6.2 Thống kê đặc trưng c  Bước 2: Tính giá trị tính tốn  c A tt  A tc 1      0.95 n TTGH I  v tan   với   t  v  t I  tan  tan  tc vc  c c tc  tan I  tI  v tan I  cI  tI  v c tan Itt  1   tan I  tan  tc cItt  c tc 1   cI  Itt  Ittmin  Ittmax  cItt  cIttmin  cIttmax   1/13/2017 Thống kê số liệu địa chất 6.2 Thống kê đặc trưng c  Bước 2: Tính giá trị tính tốn  c   0.85 TTGH II  n v tan    tII  tan  tan  tc vc  c c tc  tan II  tII  v tan   cII  tII  v c tan  IItt  1   tan II  tan  tc cIItt  c tc 1   cII  IItt  IIttmin  IIttmax  cIItt  cIIttmin  cIIttmax   PHẦN 2: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 1/13/2017 II MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới dãy cột) Cột (cổ cột) Bê tơng lót Dầm (sườn) móng Bản (cánh) móng II MĨNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới dãy cột) Trình tự tính tốn thiết kế Thơng số đầu vào - Tải trọng (N,M,H) chân cột tính tốn & thiết kế - Chiều sâu đặt móng Df - Kích thước đáy móng b L - Địa chất: đặc trưng , c, , e-p, … - Đặc trưng vật liệu BT (B15, B20,…), cốt thép (AI, AII, CI,…) Thơng số đầu TCXD (VN) - Kích thước tiết diện ngang bd Eurocode BS, ACI, … hb Bước Chọn chiều sâu đặt móng - Tương tự móng đơn chịu tải lệch tâm - Giá trị đề xuất Df = [1  2] (m) h b - Thép móng Bản vẽ thi cơng 1/13/2017 Bước Xác định kích thước đáy móng b  L cho đất đáy móng thỏa điều kiện ổn định, cường độ biến dạng • Điều kiện 1: ổn định ptbtc  R tc tc pmax ≤ 1.2R tc tc pmin 0 tc tc tc ptb , pmax , pmin - áp lực tiêu chuẩn trung bình, cực đại cực tiểu tc pmax = N tc N = tt ± F ptbtc = tc 6M tc +  tb Df tc M b×L N tc +  tb Df F N tt M = n tt n = 1.15 n tt N , M - tổng hợp lực momen trọng tâm đáy móng Tổng hợp lực momen trọng tâm đáy móng la l1 l2 tt l3 tt N1 M tt H1 M tt H2 M tt H3 tt N4 N3 tt lb tt tt N2 tt l4 tt tt H4 N5 M tt M tt tt H5 h d3 d2 d1 N H tt d4 Df d5 tt đáy móng M tt n N = N1 + N +  + N5 = ∑ N i tt tt tt tt tt Như hình minh họa i =1 d = L – la d = L – lb – l4 di – cánh tay đòn, khoảng cách từ d = L – la – l1 d = L – lb lực N itt đến trọng tâm đáy móng d = L – la – l1 – l2 n n n M = ∑ M i + ∑ (N i × d i ) + ∑ H i × h tt tt i =1 tt i= tt i =1 1/13/2017 Cách xác định b L thỏa điều kiện ổn định (có trước) • Chiều dài móng: L = la + l1 + l2 + … + lb la , lb = [1/5 1/3] lnhịp biên (giá trị tham khảo) h = [1/ 12 ữ 1/ 6] limax Chn s b chiều cao dầm móng h • Chọn sơ b = 1m R tc = • Tính Rtc m1m2 (A b  + B Df  * + c D) K tc • Xác định sơ diện tích đáy móng ptbtc R tc ≤ ⇔ F ≥ N tc  R -  tb Df tc b • Chọn b (làm tròn tăng) • Kiểm tra điều kiện ổn định ptbtc ≤ tc R tc , pmax ≤ F L tc 1.2 R tc , pmin ≥ • Nếu điều kiện ổn định không thỏa  tăng b • Điều kiện 2: Cường độ đất đáy móng ─ Áp lực đáy móng tt pmax tt pmax qult q FS  ttult pmax FS - áp lực tính tốn cực đại qa  ≤ tt pmax  tt ≥ FS    tt 6M N    tb Df F b  L2 qult , qa - sức chịu tải cực hạn cho phép đất đáy móng băng qult = c Nc + q Nq + 0.5  b N  FS - hệ số an toàn (FS = 23) tt  qa không thỏa  tăng b L Nếu điều kiện pmax 1/13/2017 • Điều kiện 2: Cường độ đất đáy móng theo TCVN 9362 : 2012 Theo tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN 9362 : 2012 sức chịu tải móng có đáy phẳng, chịu tải trọng thẳng đứng, đồng áp lực bên hơng móng chênh lệch khơng q 25% tính sau:    b l AI b  I  BI Df  I  DI cI  Trong đó: b , l - bề rộng chiều dài tính đổi móng b  b  eb l  l  el eb , el - độ lệch tâm điểm đặt lực theo phương cạnh b l Lực lệch tâm y Phần diện tích có hiệu Phần diện tích bỏ qua x eb  el  M xtt  độ lệch tâm điểm đặt lực theo phương cạnh b N tt M ytt N tt  độ lệch tâm điểm đặt lực theo phương cạnh l 20 10 1/13/2017 Độ lệch tâm điểm đặt lực theo phương cạnh b eb  y N tt tt M đy b M tt M đx N tt x tt đx đáy móng l Độ lệch tâm điểm đặt lực theo phương cạnh l y N tt el ell  M tt đy b O eb x N tt đáy móng l AI, BI DI hệ số không thứ nguyên xác định theo công thức AI   i n BI  q iq nq DI  c ic nc 11 1/13/2017  , q , c hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào trị tính tốn theo TTGH I góc ma sát I Lưu ý:  trục tung :  , q , c  trục hoành : tan  I i , iq , ic  hệ số ảnh hưởng góc nghiêng tải trọng, phụ thuộc vào trị tính tốn góc ma sát đất I góc nghiêng  hợp lực đáy móng so với phương đứng N tt y el b O  eb x đáy móng l 12 1/13/2017 Biểu đồ tra hệ số ảnh hưởng góc nghiêng tải trọng i , iq , ic n , nq , nc  hệ số ảnh hưởng tỉ số cạnh đáy móng hình chữ nhật n   0.25 n nq   n nc   n với n l b 13 1/13/2017  I ,  I  trọng lượng riêng đất bên bên đáy móng (lấy giá trị đẩy đất nằm MNN) cI  lực dính đất bên bên đáy móng Df  chiều sâu đặt móng, trường hợp cao trình mặt đất khơng giống phía móng lấy giá trị phía nhỏ  Điều kiện sức chịu tải nền: N tt   ktc N tt  tải trọng tính tốn k tc  hệ số độ tin cậy, quan thiết kế quy định tùy theo tính chất quan trọng nhà cơng trình, ý nghĩa nhà cơng trình tận dụng chịu tải nền, mức độ nghiên cứu điều kiện đất đai lấy không nhỏ 1.2 14 1/13/2017 • Điều kiện 2: Cường độ đất đáy móng ─ Hệ số an tồn trượt (tương tự móng đơn lệch tâm) FS truot = ∑ Fchong truot ≥ ∑ Fgây truot [FS ] truot tt ∑ Fgây truot = H x + Ea × b ∑ Fchong truot = Rd + E p × b Ea , E p - áp lực đất chủ động bị động Rd - Lực ma sát móng đất Rd = ( tan a + ca )× b × L tt  = ptb = N ca , a lực dính góc ma sát móng đất (ca = c , a = ) tt F +  tb Df [FS]trượt – Hệ số an toàn trượt cho phép (= 1.21.5) Xét cân trượt móng la l1 tt tt N1 tt H1 l3 l2 M tt M tt H3 tt N4 N3 M tt H2 tt tt N2 tt lb l4 tt tt H4 N5 M tt M tt tt H5 Df pa    tt ∑ Fgây truot = H x + Ea × b ∑ Fchong truot = Rd + E p × b E p  K p  Df pp Ea  K a  Df (bỏ qua lực dính c) Rd    b  L   tan a  ca   b  L tt tb  = p = N tt F +  tb Df 15 1/13/2017 • Điều kiện 3: Biến dạng (lún) s ≤ [s ] [s] – độ lún cho phép móng Độ lún cho phép móng quy định dựa vào mức độ siêu tĩnh công trình (tham khảo bảng….), nhà BTCT đổ tồn khối [s] = 8cm Trình tự tính tốn độ lún s xem chương Cơ học đất n n s  ∑ si  ∑ i 1 i 1 e1i - e2i hi  e1i Áp lực gây lún trung bình tâm đáy móng N tc + ( tb -  *)Df F Nếu điều kiện lún s  [s] không thỏa  tăng b L pgl = Bước Chọn sơ kích thước tiết diện móng - Chiều cao dầm móng h  1 h     limax 12  bb h  Tải trọng (số tầng)  Hàm lượng cốt thép dầm móng hợp lý = As bb h0 hb h b ì 100 % = [0.8 ữ 1.5] % - Bề rộng dầm móng bb bb = [0.30.6] h bc – bề rộng cột bb  bc + (100mm) 100mm cấu tạo cốt pha 16 1/13/2017 Bước Chọn sơ kích thước tiết diện móng - Chiều cao móng hb Dựa vào điều kiện không đặt cốt đai (mục 6.2.3.4 – TCXDVN 356 : 2005)  b 1   n Rbt b h02 c Q≤ Trong vế phải lấy khơng lớn 2.5Rbbh0 không nhỏ b3(1+n)Rbt b h0 Q  b3(1+n)Rbt b h0 Để an toàn: b3 = 0.6 bê-tông nặng n - xét ảnh hưởng lực dọc kéo, nén; móng khơng có lực dọc nên lấy n = - Chiều cao móng hb Áp dụng cơng thức vào tính tốn chiều cao móng: Q  b3(1+n)Rbt b hb0 = 0.6 Rbt b hb0 Xét 1m bề rộng móng (b = 1m): tt  pmax( net ) ×  hb ≥ b - bb tt pmax( net ) × tt pmax( net ) × 1m ≤ b - bb 1.2 Rbt tt 0.6Rbt hb × 1m bb  hb = hb0 + a Q tt N 6M   F b  L2 - Chiều cao móng Chọn theo cấu tạo  200mm hb tt pmax( net ) b 17 1/13/2017 Bước Xác định nội lực (M,Q) dầm móng băng 1- Khai báo sơ đồ dầm móng băng Sap2000, tiết diện ngang dầm xác định Bước 2- Khai báo tải trọng (Nitt, Mitt) nút chân cột (bỏ qua thành phần lực ngang Hitt) 3- Nền đất bên móng khai báo lò xo có độ cứng Ki - Độ cứng lò xo thứ thứ n: K1 = Kn = Cz  b  (a/2) - Độ cứng lò xo thứ đến thứ n-1: K2 = Kn-1 = Cz  b  a với : a  khoảng cách lò xo (thường chọn a = 0.1m) b  bề rộng móng Cz  hệ số theo phương đứng Bước Xác định nội lực (M,Q) dầm móng băng la l1 l2 tt l3 tt N1 tt N2 M tt H1 tt l4 tt M tt H2 tt N4 N3 tt lb M tt H3 tt N5 M tt H4 tt M tt tt H5 h tt pmin( net ) tt pmax( net ) tt tt tt N1 M tt tt tt N3 N2 tt M1 N5 N4 M tt M tt M tt M Q 18 1/13/2017 Bước Tính tốn bố trí cốt thép cho móng băng 1- Xác định nội lực (M,Q) dầm móng băng Bước Trình bày vẽ móng băng 1- Xác định nội lực (M,Q) dầm móng băng 19 ... chiều sâu đặt móng - Tương tự móng đơn chịu tải lệch tâm - Giá trị đề xuất Df = [1  2] (m) h b - Thép móng Bản vẽ thi cơng 1/13/2017 Bước Xác định kích thước đáy móng b  L cho đất đáy móng thỏa... PHẦN 2: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨNG BĂNG 1/13/2017 II MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới dãy cột) Cột (cổ cột) Bê tơng lót Dầm (sườn) móng Bản (cánh) móng II MĨNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới dãy cột) Trình tự... khơng thỏa  tăng b • Điều kiện 2: Cường độ đất đáy móng ─ Áp lực đáy móng tt pmax tt pmax qult q FS  ttult pmax FS - áp lực tính toán cực đại qa  ≤ tt pmax  tt ≥ FS    tt 6M N    tb