Thuyết minh Đồ án Nền Móng: Thiết kế móng bằng được tiến hành với các nội dung: Cơ sở lý thuyết, ví dụ tính toán. Hi vọng tài liệu sẽ là nguồn tư liệu bổ ích giúp các bạn trong quá trình học ngành xây dựng. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng Trang 1 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng MỤC LỤC MĨNG BĂNG A. Cơ sở lý thuyết: Chọn vật liệu làm móng Chọn chiều sâu chơn móng Xác định kích thước sơ bộ móng 3.1 Chọn sơ bộ Bm,Lm 3.2 Chọn sơ bộ chiều cao móng Kiểm tra nền 4.1 Tính nền theo biến dạng 4.1.1 Kiểm tra ổn định nền 4.1.2 Kiểm tra lún theo phương pháp tổng phân tố 4.2 Tính nền theo sức chịu tải 4.2.1 Kiểm tra sức chịu tải 4.2.2 Kiểm tra trượt đáy móng Kiểm tra móng 5.1 Kiểm tra độ võng cánh 5.2 Kiểm tra điều kiện xun thủng 5.3 Kiểm tra điều kiện chống cắt 6. Tính nội lực 6.1 Sơ đồ tính Winkler 6.2 Hệ số nền: 6.2.1 Xác định bằng thí nghiệm bàn nén hiện trường 6.2.2 Tham khảo các bảng tổng kết kết quả nghiên cứu tin cậy. 6.3.3 Xác định từ kết quả xuyên động SPT (theo Scott – 1981) 6.3.4 Xác định từ kết quả thí nghiệm nén cố kết 6.3. Phần mềm sap 7. Tính và bố trí cốt thép 7.1 Tính và bố trí cốt thép theo phương ngang 7.2 Tính và bố trí cốt thép theo phương dọc 7.3 Tính và bố trí cốt đai B. Ví dụ tính tốn Trang 2 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng A CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.Chọn vật liệu cho móng (Theo mục 5 TCXDVN 356:2005) * Kết cấu móng: o Cốt thép: Thép chịu lực: thép AII trở lên, thép có gờ; đường kính ∅ ≥ 10; khoảng cách cốt thép (70 ÷ 300)mm Thép cấu tạo: thép AI trở lên Cường độ của thép thanh TTGH I Cường độ Cường độ nén Nhóm Es kéo Mpa Rsc Thép A C (Mpa) Cốt dọc Rs Cốt đai, xiên Rsw 21000 225 175 225 280 225 280 21000 365 290 365 20000 o Bêtơng: Cấp độ bền chịu nén của bê tơng gia cường cần lấy bằng cấp bê tơng của kết cấu được gia cường và khơng nhỏ hơn B15 đối với móng Cấp độ bền của bêtơng TTGH I Trạng Thái Nén Rb Kéo Rbt Eb (Mpa) 12,5 15 20 25 30 35 40 45 50 55 7,5 8,5 11,5 14,5 17,0 19,5 22,0 25,0 27,5 30,0 0,66 0,75 0,90 1,05 1,20 1,30 1,40 1,45 1,55 1,60 21000 23000 27000 30000 32500 34500 36000 37500 39000 39500 o Bêtơng lót: cấp độ bền ≥ B7,5; chiều dày δ ≥ 10cm(thường δ = 10cm) o Đối với cốt thép dọc chịu lực (khơng ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cần được lấy khơng nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và khơng nhỏ hơn: Trong dầm móng: 30 mm Trong móng: + lắp ghép: 30 mm Trang 3 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng + tồn khối khi có lớp bê tơng lót: 35 mm + tồn khối khi khơng có lớp bê tơng lót: 70 mm u c ầ u thi ết kế Trong kết cấu một lớp làm từ bê tơng nhẹ và bê tơng rỗng cấp B7,5 và thấp hơn, chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cần phải khơng nhỏ hơn 20 mm, còn đối với các panen tường ngồi (khơng có lớp trát) khơng được nhỏ hơn 25 mm Đối với các kết cấu một lớp làm từ bê tông tổ ong, trong mọi trường hợp lớp bê tông bảo vệ không nhỏ hơn 25 mm Trong những vùng chịu ảnh hưởng của hơi nước mặn, lấy chiều dày lớp bê tông bảo vệ theo quy định sau: Kết cấu làm việc trong vùng Ng ập nư ớc( 4) Khí quyển Trê n mặ t nư ớc Trê n bờ, h mé p nư Gần bờ, cách mép nước từ 1 km đến 30 km ớc từ 0 km đế n 1 km 40 40 50 30 40 50 25 30 40 25 30 40 10 10 12 10 12 10 10 Nư ớc lên xu ốn g Má c bê tôn 30 g, MP a(1 ) Độ chố ng thấ Trang 4 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng m nư ớc, atm (2) Chi ều dày lớp bê tôn g bả o vệ cốt thé p, mm (3) Kế t cấu 50 ngo 40 ài trời 40 70 60 60 50 40 30 60 50 50 40 30 Kế t c ấ u tro ng nhà Nư ớc biể n Nư ớc lợ cửa sôn Trang 5 50 40 30 40 30 25 40 30 25 30 25 20 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng g Bề rộn g khe nứt giớ i hạ n, mm (5) Kế t c ấ u ngo ài trời 0,1 Kế t c ấ u tro ng nhà Cấ u tạo kiế n trúc 0,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,15 Bề mặt kết cấu phẳng, khơng gây đọng nước, khơng gây tích tụ ẩm và bụi, Hạn chế sử dụng kết cấu BTCT dạng thanh mảnh (chớp, lan can chắn nắng), Có khả năng tiếp cận tới mọi vị trí để kiểm tra, sửa chữa CHÚ THÍCH: 1) Đối với kết cấu bê tơng khơng có cốt thép ở vùng khí quyển khơng bắt buộc thực hiện u cầu về mác bê tơng theo Bảng 1 2) Đối với kết cấu bê tơng khơng có cốt thép ở vùng khí quyển biển khơng bắt buộc thực hiện u cầu về độ chống thấm nước theo Bảng 1 3) Chiều dày lớp bê tơng bảo vệ cốt thép được tính bằng khoảng cách gần nhất từ mặt ngồi kết cấu tới mặt ngồi cốt thép đai 4) Kết cấu trong đất ở vùng ngập nước và vùng nước lên xuống được bảo vệ tương tự như kết cấu trong vùng ngập nước 5) Bề rộng khe nứt giới hạn cho trong bảng ứng với tác dụng của tồn bộ tải trọng, kể cả dài hạn và ngắn hạn. Đối với kết cấu bê tơng cốt thép ứng suất Trang 6 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng trước khơng cho phép xuất hiện vết nứt Các kết cấu thi cơng bằng phương pháp đổ bê tơng dưới nước (cọc nhồi, đài móng) phải tăng 20 mm chiều dày bảo vệ so với u cầu tối thiểu ghi ở Bảng trên 2.Chọn chiều sâu chọn móng (Theo mục 4.5 TCVN 9362:2012) Chiều sâu đặt móng được quyết định bởi: Chức năng cũng như đặc điểm kết cấu của nhà và cơng trình (ví dụ có hay khơng có tầng hầm, đường ống ngầm, móng của thiết bị, ); Khơng có tầng hầm Có tầng hầm Mặt trên trùng với tầng hầm Trang 7 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng Trị số và đặc điểm của tải trọng và các tác động tác dụng lên nền; Chiều sâu đặt móng của nhà, cơng trình và thiết bị bên cạnh: Nếu khơng cần thiết, khơng nên đặt sâu hơn móng nhà bên cạnh Móng cũ Móng mới Khơng nên Móng mới Móng cũ Nên Địa hình hiện tại và địa hình thiết kế của nơi xây dựng Trang 8 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng Đảm bảo chống trượt Khơng nên làm Nên làm Điều kiện địa chất của nơi xây dựng (tính chất xây dựng của đất, đặc điểm thành lớp của từng loại đất, có các lớp đất nằm nghiêng dễ trượt, các hang lỗ do phong hóa hoặc do hòa tan muối, ); Tránh các mỏ hòa tan ( mỏ muối….) Lớp Đất Xấu Lớp Đất Tốt Trang 9 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng Điều kiện địa chất thủy văn (mực nước ngầm, tầng nước mặt và khả năng thay đổi khi xây dựng và sử dụng nhà và cơng trình, tính ăn mòn của nước ngầm, ) Sự xói mòn đất ở chân các cơng trình xây ở các lòng sơng (mố cầu, trụ các đường ống, ) Chiều sâu đặt móng cần phải đủ để khi tính theo trạng thái giới hạn nền làm việc được chắc chắn Trang 10 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng Force Global Z: 1151 Moment about Global Y: 77 Chọn [OK] Lần lượt làm tương tự với các chân cột khác 8.2.7. Chia nhỏ phần tử: + Chia các phần tử thành từng đoạn nhỏ có chiều dài 0,1m Chia OA làm: 15 đoạn Chia AB, EF làm: 45 đoạn Chia BC, DE làm: 53 đoạn Chia CD làm: 57 đoạn Chia FZ làm: 12 đoạn + Ví dụ với đoạn OA: Chọn thanh OA Edit > Edit Lines > Divide Frames Trang 82 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng Trong cửa sổ “Divide Selected Frames”, mục Divide Selected Straight Frame Objects / Divide into Specified Number of Frames / Number of Frames: nhập “15”. Sau đó click [OK] + Làm tương tự với các thanh còn lại tương ứng với số đoạn cần chia 8.2.8. Đánh số thứ tự lại cho các phần tử thanh và nút: + Mục đích của bước này là gán lại số thứ tự các nút và phần tử theo thứ tự nào đó để dễ quản lý trong khai báo và bảng kết quả. Ở đây ta đánh số thứ tự phần tử nút và phần tử thanh từ trái sang phải theo thứ tự 1,2,3… + Chọn tất cả các phần tử bằng nút [all] + Edit > Change Labels Trang 83 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng + Trong cửa sổ “Interactive Name Change”, chọn theo các bước sau: Item Type: Element Labels – Frame Edit > Auto Relabel > All In List Item Type: Element Labels – Joint Edit > Auto Relabel > All In List + Để xem kết quả, và thứ tự các phần tử thanh, nút, ta vào View > Set Display Options, và chọn như hình sau: Trang 84 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng 8.2.9. Gán liên kết lò xo cho các nút + Chọn [all] + Assign > Joint > Springs + Trong cửa sổ “Joint Springs”, mục Spring Direction / Coordinate System, ta chọn GLOBAL Mục Spring Stiffness / Translation Global Z, ta nhập 2110.534, đây là giá trị độ cứng lò xo K2 như đã tính ở mục 6.1 Trang 85 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng + Chọn 2 nút đầu và cuối + Assign > Joint > Springs + Trong cửa sổ “Joint Springs”, mục Spring Stiffness / Translation Global Z, ta nhập 1055.267, đây là giá trị độ cứng lò xo K1 như đã tính ở mục 6.1 Trang 86 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng 8.2.10. Gán bậc tự do cho kết cấu + Analyze > Set Analysis Options + Trong cửa sổ “Analysis Options”, chọn “Plane Frame”, mục “Available DOFs” bỏ chọn “UX”. Sau đó [OK] 8.2.11. Giải bài tốn: + Analyze > Run Analysis Trang 87 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng + Trong cửa sổ “Set Load Cases to Run”, ta chọn dòng “MODAL”, và click [Run/Do Not Run Case], rồi click [Run Now] 8.3. Xem kết quả 8.3.1. Xem biểu đồ nội lực: + Xem biểu đồ Moment: Display > Show Forces/Stresses > Frame/Cables Trong cửa sổ “Member Force Diagram for Frames”, chọn như hình sau Trang 88 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng + Xem biểu đồ lực cắt: thực hiện tương tự, với các mục Component: Shear 22 Trang 89 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng 8.3.2. Lưu kết quả ra bảng tính Excel: + Display > Show Tables Trang 90 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng + Trong cửa sổ “Choose Tables for Display”: Chọn như sau: Joint Output: Reaction, Displacements : Phản lực, Chuy ển vị tại điểm Frame Output: Thành phần khung cần xuất ra (Momen, Lực cắt ) Trang 91 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng + File > Export Current Table > To Excel 9) Tính tốn cốt thép: 9.1) Tính tốn cốt thép theo phương cạnh ngang: 9.1.1) Sơ đồ tính: bd bm Trang 92 GVHD: ThS. Hồng Thế Thao Thuyết minh Đồ án Nền Móng 9.1.2) Tải tác dụng: + Là lực lớn nhất tác dụng lên bản móng do lực dọc, do ngoại lực (khơng xét đến), trọng lượng bản thân móng và đất nền dưới chân móng. (KN/m2) Lực phân bố qtt=pttmax.1m= 108.2 (KN/m) 9.1.3) Giải nội lực: M11=(KNm) 9.1.4) Tính và bố trí cốt thép: + Chọn thép tra bảng 21, ta được Rs=280 (MPa) + Chọn thép12 có A=113 (mm2) h0=hm – a = 700 – 70 = 630 (mm) + Kiểm tra hàm lượng thép: + Số cây thép trên 1m dài: + Khoảng cách giữa các cây thép: mm Do a khơng thỏa điều kiện 70