Đồ án nền móng được trình bày bằng file word để giúp sinh viên có thêm tài liệu tham khảo và hỗ trợ trong việc làm đồ án một cách cụ thể. Các số liệu trong bài chỉ mang tính tham khảo không hỗ trợ trong việc tính toán thực tế .
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG sin ϕ GVHD: CHƯƠNG I: SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH I Xác định tải trọng tính tốn cổ cột: MSSV:xxxx1619 Bảng số liệu tính tốn: Số liệu tính tốn XX 19 X Hồ sơ địa chất Hình 1.1.1 Bảng số liệu đầu vào để tính tốn II Chỉ tiêu lý hồ sơ địa chất số mực nước ngầm cách mặt đất 2.0m Hồ sơ địa chất số 3: Lớp đất Chiều dày lớp đất Dung trọng tự nhiên Dung trọng dẩy γ’ h (m) 2.0 γ (kN/m3) 16.57 (kN/m3) - 3.6 20.18 8.8 18.2 Lực dính Góc ma sát Độ ẩm Chỉ số SPT E0 (kPa) Độ rỗng ϕ (0) W (%) Wnh (%) Wd (%) 10 10030’ 28.5 30.8 18.7 1456 0.984 10.35 20.2 15030’ 22.9 29.1 18.1 16 4895 0.733 18.24 9.56 18.4 17030’ 21.6 27.7 21.3 21 6523 0.694 18.48 9.48 32 34 18136 0.598 c (kPa) 22.06 Cát trung chặt vừa Hình 1.2.1 Hồ sơ địa chất số III Xác định tên trạng thái đất - Dùng số dẻo để xác định tên gọi đất: IP = Wnh – Wd Bảng tra xác định tên gọi lớp đất theo công thức trên: SVTH: Tên đất Ip (%) Đất cát pha Đất sét pha ≤ Ip < 7 ≤ Ip ≤ 17 Đất sét 17 < Ip MSSV: xxxx1619 e ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Hình 1.3.1 Bảng tra xác định tên gọi lớp đất - Dùng số nhão để xác định trạng thái đất: IL W - Wd Wnh-Wd Bảng tra trạng thái lớp đất theo công thức trên: Tên trạng thái đất Độ sệt B IL Sét pha ( Á sét sét) Cứng IL < Nửa Cứng Dẻo Cứng Dẻo mềm Dẻo nhão ,0 Nhão ( Chảy) IL > 1,0 Cát pha ( Á cát) Cứng IL < Dẻo Nhão IL > 1,0 Hình 1.3.2 Bảng tra dùng để xác định trạng thái lớp đất Vậy ta có tên trạng thái lớp đất tính bảng sau: Lớp đất W Wnh(%) Wd(%) IP(%) IL(%) Tên đất Trạng thái Đánh giá 28.5 30.8 18.7 22.9 29.1 18.1 12.1 11.0 0.81 0.436 Sét pha Sét pha Dẻo nhão Dẻo cứng Đất yếu Đất tốt 21.6 27.7 21.3 6.4 0.046 Cát pha Cát trung Dẻo Chặt vừa Đất yếu Đất tốt 22.06 Cát trung chặt vừa Ta có hình vẽ thể số liệu lớp đất sau: SVTH: MSSV: xxxx1619 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Hình 1.3.3 Sơ đồ lớp đất theo hồ sơ địa chất số IV Các quy phạm tiêu chuẩn thiết kế: - TCVN 9362:2012 : Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình - TCVN 10304:2014 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 5574:2012 : Kết cấu bê tông cốt thép - TCVN 4197:2012 : Phương pháp xác định giới hạn dẻo giới hạn chảy phòng thí nghiệm - TCVN 365:2005 : - SVTH: MSSV: xxxx1619 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN 2.1 Vật liệu móng: Chọn vât liệu đầu vào: Hồ sơ địa chất Tải trọng Ntc (kN) MXtc (kNm) MYtc (kNm) Tiêu chuẩn Hệ số vượt tải 1019 59 HXtc (kN) 49 HYtc (kN) 1,15 Ntt (kN) Tải trọng 1171.8 Tính tốn MXtt (kNm) MYtt (kNm) HXtt (kN) 67.9 56.4 HYtt (kN) Bê tơng móng có cấp độ bền B25,Rb =14.5 MPa, Rbt =1.05 MPa, Thép AII, MPa, MPa, Ta có bảng 1: tải trọng tiêu chuẩn tính tốn lên móng đơn: Hình 2.1.1 Tải trọng tác dụng lên móng đơn 2.2 Tải trọng xác định sơ kích thước cột: Xác định sơ kích thước cột theo công thức sau: Với hệ số tính đếm moment, lực ngang chân cột, Vậy chọn cổ cột hình chữ nhật có tiết diện: 2.3 Xác định sơ độ sâu chơn móng: Chọn chiều sâu đặt móng Giả sử chọn lớp ( đất sét pha, dẻo cứng ) đất tốt để chơn móng nơng Giả sử bề rộng móng Bm = 1m SVTH: MSSV: xxxx1619 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: m Df 0.7 hmin = 0.7 x 1.3 = 0.91m Chọn chiều sâu chơn móng Df: + Thơng số đầu vào: lớp lớp đất có tính xây dựng yếu – dày 2.0m Bên lớp đất tốt – dày 3.6m mực nước ngầm độ sâu 2.0m + Ngun tắc sở: - Móng nơng Df 3.0m Nên đặt vào đất tốt sâu tối thiểu 0.2m Trong trường hợp lớp đất bên đất yếu nên chọn độ sâu chơn móng cho ảnh hưởng tải trọng cơng trình lên lớp đất yếu bên nhỏ Ngoài ra, nên đặt móng mực nước ngầm tối thiểu 0.5m Vậy chọn chiều sâu đặt móng 2,2m Chọn chiều cao giả thiết đài móng hm = 0.5m 2.3 Xác định sơ kích thước móng: Các đặc trưng tính tốn lấy trực tiếp từ thí nghiệm (TCVN 9362:2012 4.6.11) Lớp đất đáy móng lớp 2, đất sét pha trạng thái dẻo cứng IL= 0.436 (Theo TCVN 9362 – 2012, bảng 15) Theo bảng 14 ( TCVN 9362-2012 mục 4.6.9) – ta có hệ số A, B D (TCVN 93622012): Chỉ tiêu cường độ đất nền: SVTH: MSSV: xxxx1619 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: o b bề rộng đáy móng, tính mét (m); o C0 trị tính tốn lực dính đơn vị đất nằm trực tiếp đáy móng, tính kPa; Dung trọng đất đáy móng: γ = 10.35kN/m3 Dung đất từ đáy móng đến mặt đất γ' = 16kN/m3 Giả thuyết bề rộng đáy móng Bm=1 m Rtc=(0.3425 x x 10.35 + 2.365 x 2.2 x 16 + 4.9225 x 20.2) =223.47 (kN/m 2) Xác định kích thước móng theo cơng thức sau: Ta chọn: Chọn = 1.6 Chọn kích thước móng Bm x Lm = 1.9 x 3.0 = 5.7m2 Ta có sơ kích thước tải trọng lên móng thể qua hình vẽ sau đây: SVTH: MSSV: xxxx1619 ĐỜ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Hình 2.2.1 kích thước mặt đứng mặt móng đơn 2.4 Kiểm tra ứng suất đáy móng ( theo TTGH1 ): Với Bm = 1.9m ,ta có: Rtc=(0.3425 x 1.9 x 10.35 + 2.365 x 2.2 x 16 + 4.9225 x 20.2) =227.3 kN/m Ứng suất tiêu chuẩn đáy móng: SVTH: - Ta quy tải tâm đáy móng: - N0tc = Ntc + =1019 + 20 x 2.2 x 1.9 x 3.0 = 1269.8kN - M0tc = Mtc + Htc x hm = 59 + 49 x 0.5 = 83.5kNm MSSV: xxxx1619 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: = = 252.07 kN/m2 = = 193.47 kN/m2 < Rtc = 227.3kN/m2 Vậy móng đảm bảo điều kiện chịu lực theo ttgh1 Ta có ứng suất đáy móng thể hình vẽ sau: Hình 2.3.1 Biểu đồ ứng suất đáy móng 2.5 Kiểm tra biến dạng theo TTGH : Ứng suất gây lún đáy móng: Tính lún đát phương pháp cộng lún lớp phân tố theo cơng thức: ; SVTH: MSSV: xxxx1619 ĐỜ ÁN NỀN MÓNG GVHD: : Hệ số nén hông Trong tốn tính lún ta thường lấy giá trị o Ứng suất thân đáy móng: = = = 16.57 x + 0.2 x 10.35 = 35.21 kN/m2 o Ứng suất gây lún trọng tâm diện tích đế móng: o Ứng suất gây lún độ sâu z: = x koz o Chia lớp phân tố dày hi dày : Chọn chiều dày lớp phân tố hi=0.4(m) Ta có ứng suất gây lún ứng suất thân lớp đất theo lớp phân tố thể bảng sau: Lớ p đất Lớ p SVTH: hi Điểm (m ) Z (m) 0 0.00 0.4 l/b zi/b k0 gl bt Eo (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) 1.578 4895.00 0.00 1.0000 187.49 35.21 0.40 0.21 0.9680 181.49 39.35 0.4 0.80 0.42 0.8410 157.68 43.49 0.4 1.20 0.63 0.6770 126.93 47.63 0.4 1.60 0.84 0.5290 99.18 51.77 0.4 2.00 1.05 0.4130 77.43 55.91 MSSV: xxxx1619 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Lớ p GVHD: 0.4 2.40 1.26 0.3260 61.12 60.05 0.4 2.80 1.47 0.2600 48.74 64.19 0.4 3.20 1.68 0.2110 39.56 68.33 0.2 3.40 1.78 0.1920 35.99 70.40 10 0.4 3.80 0.1590 29.81 74.22 11 0.4 4.20 2.21 0.1340 25.12 78.04 12 0.4 4.60 2.42 0.1140 21.37 81.87 13 0.4 5.00 2.63 0.0980 18.37 85.69 14 0.4 5.40 2.84 0.0857 15.93 89.51 6523.00 Hình 2.4.1 bảng tính lún móng đơn Z : độ sâu chơng móng (m) hi : độ sâu lớp (m) Eo : Mô đun đàn hồi đất Si : Độ lún lớp đất o Tại độ sâu 5.4 m (điểm 14 thuộc lớp 3) kể từ đáy móng Pbt=89.51 kN/m2 ≥ 5Pgl = 5x 15.93 = 79.65 KN/m2 o Độ lún ; ∑S = + 181.49 + 157.68 + 126.93 + 99.18 + 77.43 + 61.12 + 48.74 + ) + + ) + (+ 29.81 +25.12 + 21.37 + 18.37 + = 6.41 (cm) < Sgh = (cm) SVTH: MSSV: xxxx1619 10 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Vậy chiều sâu đặt móng 4.4 Xác định sơ kích thước móng: Để tính kích thước móng ta dựa vào điều kiện sau: Ta giả thiết , tính Từ đó, giới hạn diện tích móng: Áp lực tính tốn tác dụng lên nền: Trong đó: (Tra bảng 14 TCVN 9362:2012 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ NỀN NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH) Tra bảng 15 TCVN 9362:2012 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ NỀN NHÀ VÀ CƠNG TRÌNH Lớp đất đáy móng lớp 2, đất sét pha trạng thái dẻo cứng IL= 0.436 b cạnh bé (bề rộng) đáy móng, tính mét (m); o C0 trị tính tốn lực dính đơn vị đất nằm trực tiếp đáy móng, tính kPa; SVTH: MSSV: xxxx1619 48 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Dung trọng đất đáy móng: γ = 10.35kN/m3 Dung đất từ đáy móng đến mặt đất γ' = 16.57kN/m3 Giả thuyết bề rộng đáy móng Bm=1m R tc=(0.3425 x x 10.35 + 2.365 x x 16.57 + 4.9225 x 20.2) =217.68 (kN/m2) Xác định kích thước móng theo cơng thức sau: Ta chọn Vậy chọn kích thước móng: Giả thiết chiều cao móng là: Chọn kích thước dầm móng: Bề rộng dầm móng: chọn bd=0.4m Chiều cao dầm móng là: Vậy ta có tiết diện dầm 400x800(mm2) Ta quy tất tải hai cột trọng tâm đáy móng: SVTH: MSSV: xxxx1619 49 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Khoảng cách từ hai cột đến trọng tâm: Ta có hình vẽ thể tải tác dụng kích thước móng kép: Hình 4.4.1.Tải tác dụng kích thước mặt đứng móng kép Hình 4.4.2 Kích thước mặt móng kép 4.5 Kiểm tra ứng suất đáy móng:(theo TTGH 1) Tổng lực dọc tính tốn đáy móng là: SVTH: MSSV: xxxx1619 50 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ứng suất tính tốn trung bình đáy móng là: Ứng suất đáy móng là: Sức chịu tải đất đáy móng là: Kiểm tra điều kiện ổn định đáy móng: Ta có hình vẽ thể ứng suất đáy móng kép: SVTH: MSSV: xxxx1619 51 ĐỜ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Hình 4.5.1 Biểu đồ mặt đứng ứng suất đáy móng kép 4.6 Tính độ lún móng: Ứng suất thân : Tính lún móng theo phương pháp tổng lớp phân tố • Chiều dài mỡi lớp phân tố có chiều dày dao động khoảng: • Lớp phân tố phải nằm trọn vẹn mỡi lớp đất • Lớp phân tố có độ dày thỏa điều kiện: Ta chọn hi=0.4m SVTH: MSSV: xxxx1619 52 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Xác định ứng suất gây lún tố thứ i giới hạn trên, giới hạn trung bình lớp phân Ta thực tính lún cơng thức: Trong tốn tính lún ta thường lấy giá trị Xác định chiều dày tính lún h: tính từ đáy móng đến độ sâu: + đất có + Ta có bảng tính lún: Lớ p đất Lớ p SVTH: Điểm hi l/b Pgl Pbt (kN/m2) (Kn/m2) 1.000 172.42 33.14 zi/b k0 0.00 (m) Z (m) 0 0.00 0.4 0.40 0.22 0.968 166.90 37.28 0.4 0.80 0.44 0.852 146.90 41.42 0.4 1.20 0.66 0.713 122.93 45.56 0.4 0.88 0.594 102.41 49.7 1.60 4.77 MSSV: xxxx1619 Eo 4895.00 53 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Lớ p GVHD: 0.4 2.00 1.11 0.500 86.21 53.84 0.4 2.40 1.33 0.426 73.45 57.98 0.4 2.80 1.55 0.368 63.45 62.12 0.4 3.20 1.77 0.320 55.17 66.26 0.4 3.60 0.281 48.45 70.40 10 0.4 4.00 2.22 0.248 42.73 74.22 11 0.4 4.40 2.44 0.221 38.10 78.04 12 0.4 4.80 2.66 0.198 34.13 81.87 13 0.4 5.20 2.88 0.177 30.51 85.69 14 0.4 5.60 3.11 0.160 27.58 89.52 15 0.4 6.00 3.33 0.145 25.00 93.34 16 0.4 6.40 3.55 0.131 22.58 97.16 17 0.4 6.80 3.77 0.120 20.69 100.99 18 0.4 7.20 0.109 18.79 104.82 6523.00 Hình 4.6.1 Biểu đồ tính lún móng kép Dừng lại phân lớp số 18, vì: SVTH: MSSV: xxxx1619 54 ĐỜ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Vì ∑S = + 166.9 + 146.9 + 122.93 + 102.41 + 86.21 + 73.45 + 63.45 + 55.17+ )+ (42.73 +38.10 + 34.13 + 30.51 + 27.58 + 25+ 22.58+20.69+ = 0.0724m = 7.24cm Gía trị S< lấy từ Bảng 16 – Trị biến dạng giới hạn = 8cm (TCVN 9362:2012) Thỏa điều kiện chống lún Vậy chọn hợp lí 4.7 Kiểm tra xuyên thủng Chọn Chiều dày lớp bê tông bảo vệ Chiều cao hoạt động hiệu móng là: Điều kiện xuyên thủng là: Tổng lực dọc tính tốn đáy móng là: − Áp lực tính tốn đáy móng: + Áp lực tính tốn chân cột 1: + Áp lực tính tốn chân cột 2: + Áp lực tính tốn : SVTH: MSSV: xxxx1619 55 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: − Lực gây xuyên thủng đáy móng: − Lực chống xuyên thủng đáy móng: Vậy hm = 0.3m → Thỏa điều kiện chọc thủng Ta có hình vẽ thể biểu đồ xun thủng móng kép: Hình 4.7.1 Mặt đứng tính xun thủng móng kép SVTH: MSSV: xxxx1619 56 ĐỜ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Hình 4.7.2 Mặt tính xun thủng móng kép 4.8 Tính nội lực bố trí cốt thép Theo phương Bm = 1.8m ( phương cạnh ngắn ) Sơ đồ tính: Xem console ngàm máp cột Xác định áp lực tính tốn đáy móng Nối lực: + Moment ngàm: Ta có hình vẽ biểu đồ nội lực móng kép theo phương cạnh ngắn: SVTH: MSSV: xxxx1619 57 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Hình 4.8.1 Biểu đồ nội lực theo phương cạnh ngắn + Bố trí thép: Chọn 25 (as=4.91cm2) → Số lượng thép: → Chọn n=12 Khoảng cách thép: SVTH: MSSV: xxxx1619 58 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Vì với 12 thép, khoảng cách thép S=772mm > 200mm nên chọn số thép đặt mặt ngàm 42 thép Tính lại khoảng cách thép mặt ngàm Vậy theo phương cạnh ngắn Ta cần: 4.9 Tính nội lực bố trí cốt thép cho dầm móng: Ta có kích thước dầm móng tính : 400x800 (mm2) Quy tải lực phân bố theo phương Lm Biểu đồ lực phân bố đều: Biểu đồ moment cột nhịp giữa: Biểu đồ lực cắt cột nhịp : SVTH: MSSV: xxxx1619 59 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Tính tốn cốt thép dọc: Tính thép dọc cho dầm cột Moment dùng để tính M=276.43kN.m Giả sử chọn thép dầm , cốt đai Chọn lớp bê tông bảo vệ : (theo I/ TCXDVN 356:2005) Chiều cao làm việc hiệu = hb – cnom - = 800 – 25 – – = 759mm 0,078 — Diện tích cốt thép: Ta chọn có As= 15.21cm2 — Điều kiện khống chế hàm lượng cốt thép: Tính tương tự cho thép dầm nhịp L3 cột SVTH: MSSV: xxxx1619 60 ĐỜ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Kết tính cốt thép bảng sau: Tiết diện M2 Cột (400x800) Nhịp (400x800) Cột (400x800) M (kNm) Thép chọn Ø (cm2) (cm2) (%) 263.73 0.078 0.081 12.7 Ø 22 15.21 0.2 403.33 0.12 0.128 20.1 Ø 28 24.63 0.32 990.98 0.296 0.36 56.5 Ø 36 61.07 0.8 Tính tốn cốt thép ngang: Ta chọn cốt đai nhánh có tiết diện để tính tốn: Trong đoạn gần gối tựa: — Xác định bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo: — Xác định bước cốt đai theo cơng thức tính tốn: Với – bê tông nặng Hệ số – xét ảnh hưởng cánh chịu nén tiết diện chữ T, I Hệ số – xét ảnh hưởng lực dọc — Xác định bước cốt đai tối đa công thức: Với – bê tông nặng Hệ số – xét ảnh hưởng cánh chịu nén tiết diện chữ T, I Hệ số – xét ảnh hưởng lực dọc — Xét bước đai thiết kế: — Chọn Stk= 60mm Trong đoạn nhịp dầm: — Xác định bước cốt đai theo điều kiện cấu tạo: SVTH: MSSV: xxxx1619 61 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Chọn bước đai thiết kế: SVTH: MSSV: xxxx1619 62 ... kháng bên cọc tính bảng sau: Lớ p đất SVTH: Độ sâu (m) Độ sâu c li (kPa (m) lớp ) (m) ϕ (0 ) sin ϕ MSSV: xxxx1619 σ vi' (kPa) fi (kPa) f i × li (kN/m) 26 ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: 3.9 3.4 20.2 15030’... THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN 2.1 Vật liệu móng: Chọn vât liệu đầu vào: Hồ sơ địa chất Tải trọng Ntc (kN) MXtc (kNm) MYtc (kNm) Tiêu chuẩn Hệ số vượt tải 1019 59 HXtc (kN) 49 HYtc (kN) 1,15 Ntt (kN) Tải trọng... Ta tính tốn theo hệ bất phương trình : o = = (1 ) o = (2 ) Từ (1 ) (2 ) ta có : o xt cx (Thỏa điều kiện xuyên thủng) Ta có biểu đồ xuyên thủng móng đơn thể hình vẽ sau: SVTH: MSSV: xxxx1619