ĐAMH: Nền móng cơng trình GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG THIẾT KẾ MÓNG BĂNG CHƯƠNG 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT Mô tả lớp đất - CH1: Đất sét màu xám đến nâu đen, trạng thái dẻo mềm - CH2: Lớp đất bùn sét, màu xám xanh, trạng thái nhão - CL1: Đất sét màu xám nâu, đỏ lẫn đốm trắng cát mịn, trạng thái dẻo - CH3: Đất sét màu xám đến nâu vàng, trạng thái nửa cứng - CL2: Đất sét màu xám vàng lẫn sáng trắng cát mịn, trạng thái cứng Chiều dày vị trí xuất lớp đất Bảng 1.2 Bảng thể cao trình lớp đất Lớp đất CH1 CH2 CL1 CH3 CL2 Mực nước ngầm Lớp Đại học Xây dựng Chiều dày Vị trí xuất Hố khoan 1.5 0.0 ÷ -1.5 H1 1.3 0.0 ÷ -1.3 H2 7.1 -1.5 ÷ -8.6 H1 7.1 -1.3 ÷ -8.4 H2 10.4 -8.6 ÷ -19.0 H1 10.4 -8.4 ÷ -18.8 H2 12.5 -19.0 ÷ -31.5 H1 12.5 -18.8 ÷ -31.3 H2 >13.5 -31.5 kéo dài 45m H1 >13.5 -31.3 kéo dài 45m H2 -0.9 H1 -1.0 H2 Nhóm sinh viên thực : Nhóm Trang ĐAMH: Nền móng cơng trình GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG ±0.00 -1.00 MNN CH1 -1.50 CH2 -8.60 CL1 -19.00 CH3 -31.50 CL2 -45.00 Hình 2.1 Mặt cắt địa chất HK1 Lớp Đại học Xây dựng Nhóm sinh viên thực : Nhóm Trang ĐAMH: Nền móng cơng trình GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Các tính chất đặc trưng lớp đất Bảng 1.3 Bảng tính chất đặc trưng lớp đất Ký hiệu Đơn vị Độ ẩm tự nhiên W Dung trọng tự nhiên γ g Dung trọng khô γd g Tỉ trọng hạt Tính chất lý Lớp đất CH1 CH2 CL CH3 CL2 % 42.34 71.73 26.84 28.64 23.97 cm 1.747 1.535 1.860 1.859 1.859 cm 1.230 0.895 1.467 1.445 1.500 Gs 2.692 2.680 2.680 2.691 2.685 Tỷ số rỗng E 1.196 1.999 0.828 0.862 0.790 Độ rỗng N % 54.3 66.61 45.25 46.30 44.13 Trọng lượng riêng đẩy γ' cm 0.773 0.561 0.919 0.908 0.941 Độ bão hòa S % 95.08 96.18 87.02 89.48 81.35 Sức chịu nén qu kg cm 0.638 0.329 0.985 1.559 2.427 Lực dính C kg cm 0.375 0.249 0.489 0.668 0.976 Góc ma sát ϕ Độ 10.39 8.304 20.08 17.48 21.49 Giới hạn dẻo wp % 28.88 29.21 19.39 26.29 24.58 Giới hạn lỏng wL % 55.45 55.19 37.41 51.06 44.06 Chỉ số dẻo Ip % 26.58 25.98 18.02 24.77 19.48 Độ sệt IL 0.510 1.637 0.435 0.095 -0.03 Lớp Đại học Xây dựng g Nhóm sinh viên thực : Nhóm Trang ĐAMH: Nền móng cơng trình GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Biểu đờ đường cong nén lún Lớp Đại học Xây dựng Nhóm sinh viên thực : Nhóm Trang ĐAMH: Nền móng cơng trình GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG * Vật liệu sử dụng: - Bê tơng cấp độ bền B25 có Rb = 14.5 MPa, Rbt = 1.05 MPa Cốt thép dọc chịu lực: thép CII có Rs = 280 MPa Thép đai: dung thép CI có Rsw = 175 MPa 5000 C2 C6 C3 C7 C1 C4 MẶ T BẰ NG CỘ T C1 C4 C8 C8 C3 C7 3000 C2 C6 C2 C6 5000 C3 C7 5000 C8 C5 6000 26000 C5 C8 5000 C7 C3 5000 C6 C2 Mặt bố trí cột 5000 4000 17000 Lớp Đại học Xây dựng Nhóm sinh viên thực : Nhóm Trang ĐAMH: Nền móng cơng trình GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG I Móng Băng ( C2 – C6 – C6 – C2) Số liệu tính tốn - Dự kiến + Độ sâu đặt móng là: Df = m P (Kpa) e - 25 50 100 200 400 800 0.763 0.744 0.738 0.719 0.694 0.656 0.6 Tải trọng chân cột: Tải trọng N Tải trọng tính tốn Hệ số n Tải trọng tiêu chuẩn C2 (KN) 250 217.39 C6 (KN) C6 (KN) 255 255 1.15 221.74 221.74 C2 (KN) 250 217.39 - Xác đinh kích thước cột (Fc): Fc = 1.2 × tt N max 255 = 1.2 × = 0.021(m ) s Rb 14,5 ×10 Vậy chọn kích thước cột bc x hc = 0.3x0.3 (m) Chiều dài móng: tính từ tâm cột Lm (m) L1 (m) L2 (m) 0.15 L3 (m) Lm (m) 0.15 Bước1: Chọn sơ kích thước đáy móng R0tc = m1m2 ( Ab0γ + BD f γ * + DC ) ktc (QPXD 45 – 78) Trong đó: m1 =1,1 ( đất có độ sệt IL=0.51 ) m2 = ( kích thước cơng trình L ≤ 1.5 ) H Ktc = 1,1 ( đặt trưng tính tốn lấy trực tiếp từ thống kê ) Vậy m1m2 =1 ktc A,B,D – hệ số sức chụi tải phụ thuộc vào góc ma sát φ1 = 10.390 φ1 A B D 10.39 0.1937 1.7748 4.2171 Lấy b0= (m) R0tc = 1× (0.1937 ×1× 7.73 + 1.7748 ×1×17.47 + 4.2171 × 37.5) = 190.6 (KN/m2) Diện tích đáy móng sơ ΣN tc 878.26 (m2) = = 5.15 R0tc − γ tb D f 190.6 − 20 ×1 F 5.15 = 0.38 => B ≥ 0.38 ( m) Ta có: L = 13.3 (m) => B ≥ = L 13.3 F0 = Lớp Đại học Xây dựng Nhóm sinh viên thực : Nhóm Trang ĐAMH: Nền móng cơng trình GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Ta chọn B = (m) Bước 2: Kiểm tra sức chịu tải đất R tc = m1m2 ( Abγ + BD f γ * + DC ) ktc (QPXD 45 – 78) => R tc = 1× (0.1937 ×1× 7.73 + 1.7748 × 1×17.47 + 4.2171 × 37.5) = 190.64( KN / m ) Áp lực đất đáy móng ΣN tc 878.26 ( KN/m2) + γ tb D f = + 20 ×1 = 86.03 F 13.3 ×1 tc tc Điều kiện: p < R0 ( thỏa ) p tc = Bước 3: Kiểm tra độ lún tâm móng Ứng suất gây lún tâm móng σ gl = p tc − γ × D f = 86.03 − 17.47 × = 68.56 (KN/m2) Bảng tính độ lún : Lớp phân tố 3 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Z l/b Z/b 0,5 0,9 1,3 1,7 2,1 2,5 2,9 3,3 3,7 4,1 4,5 4,9 5,3 5,7 6,1 6,5 6,9 7,3 7,7 8,1 8,5 8,9 9,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 13,3 0,5 0,9 1,3 1,7 2,1 2,5 2,9 3,3 3,7 4,1 4,5 4,9 5,3 5,7 6,1 6,5 6,9 7,3 7,7 8,1 8,5 8,9 9,3 Ko hi 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,801 0,583 0,441 0,344 0,275 0,219 0,162 0,143 0,136 0,130 0,123 0,117 0,115 0,115 0,115 0,115 0,115 0,115 0,115 0,115 0,115 0,115 0,115 σbt σz= σgl 17,47 21,34 23,58 25,82 28,07 30,31 32,56 34,80 37,04 39,29 41,53 43,78 46,02 48,26 50,52 52,77 55,01 57,27 59,50 61,18 64,87 68,73 72,41 76,10 68,56 54,91 39,97 30,23 23,58 18,85 15,01 11,11 9,81 9,32 8,91 8,43 8,02 7,88 7,88 7,88 7,88 7,88 7,88 7,88 7,88 7,88 7,88 7,88 P1i P2i e1i 19,41 22,46 24,70 26,95 29,19 31,44 33,68 35,92 38,17 39,91 42,66 44,90 47,14 49,39 51,65 53,89 56,14 58,39 60,34 63,03 66,80 70,57 74,26 81,14 69,90 59,67 53,85 50,41 48,37 46,74 46,38 47,73 49,03 51,33 53,13 55,09 57,27 59,53 61,77 64,02 66,27 68,22 70,91 74,68 78,45 82,14 0,748 0,746 0,744 0,744 0,743 0,742 0,742 0,741 e2i 0,726 0,730 0,734 0,737 0,738 0,738 0,739 0,739 0,741 0,739 0,740 0,940 0,739 0,739 0,738 0,737 0,737 0,736 0,735 0,734 0,733 0,732 0,730 0,729 0,738 0,738 0,737 0,736 0,735 0,734 0,734 0,733 0,732 0,731 0,730 0,729 0,727 0,726 S 0,006 0,004 0,002 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 Tổng S: 0,032 Như ∑S = 0,032(m) =3,2 ( cm) < Sgh = (cm) (thỏa yêu cầu biến dạng) Lớp Đại học Xây dựng Nhóm sinh viên thực : Nhóm Trang ĐAMH: Nền móng cơng trình GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Bước 4: Tính bề dày móng Xác định kích thước cột (Fc): Fc = 1.2 × tt N max 255 = 1.2 × = 0.021(m ) Rb 14.5 ×103 Vậy chọn kích thước cột bc x hc = 0.3x0.3 (m) Chiều cao cánh móng: hb = 0.3(m) Chọn lớp bê tông bảo vệ: a = 0.05(m) → hb0 = hb − a = 0.3 − 0.05 = 0.25(m) Bản móng cột biên có khả bị xuyên thủng lớn nhất: pxt = Max( N , N ) = 250( KN ) Pcx = 0,75.Rk [ 2( hc + 0,5h0 ) + ( bc + h0 ) ] h0 = 0.75 ×1, 05 ×103 × [2(0.3 + 0.5 × 0.25) + (0.3 + 0.25)] × 0.25 = 275.6( KN ) Điều kiện: Pxt < Pcx ( thỏa ) Tính xác móng băng có sườn: Chọn chiều cao sườn móng: 1 1 hs = ÷ ÷lmax = ÷ ÷5 = 0.625 ÷ 0.42 chọn hs = 0.6 m 12 12 (L: khoảng cách trục cột) Chọn bề rộng sườn móng: bs = 0,4 m Kiểm tra chọc thủng chân cột có N Max : p tt ( pnet ) = N tt N tt 255 = = = 63.75 (KN/m ) S 0.5 × ( L1 + L2 ) × B 0.5 × ( + 3) × Lực xuyên thủng: ( ) B − bs + 2hb0 L1 + L2 2 − ( 0.4 + × 0.25 ) + = 63.75 × × = 12.75 (KN) 2 Pxt = p tt S1xt = p tt Lực chống xuyên L1 + L2 × hb 5+3 = 0.75 ×1.05 × 103 × × 0.25 = 787.5 ( KN) Pcx = 0.75 Rk S1xt = 0.75 × Rbt Điều kiện: Pxt < Pcx ( thỏa ) Kiểm tra xuyên thủng cho chân cột biên p tt ( pnet ) = N tt N tt 250 = = = 94.34 (KN/m ) S ( 0.5L1 + Lm ) B ( 0.5 × + 0.15) × Lực xuyên thủng: ( ) B − bs + 2hb0 ( 0,5 L1 + Lm ) − ( 0.4 + × 0.25 ) = 94,34 × × ( 0.5 × + 0.15 ) = 12.5 (KN) Pxt = p tt S1xt = p tt Lực chống xuyên Pcx = 0, 75Rk S1xt = 0, 75 × Rbt × ( 0,5 L1 + Lm ) × hb0 Lớp Đại học Xây dựng Nhóm sinh viên thực : Nhóm Trang ĐAMH: Nền móng cơng trình GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG = 0.75 × 1,05.103 × ( 0.5 × + 0.15 ) × 0.25 = 521.72 ( KN) Điều kiện: Pxt < Pcx ( thỏa ) - Bước 5: Tính nội lực cốt thép Tính cốt thép cho móng Phản lực rịng pnet cho tồn bề rộng móng pnet = ΣN tt 1010 = = 79.94( KN / m) L 13.3 Biểu đồ moment lực cắt: Mnhịp = 188.96( KNm) Mgối = -170.7( KNm) Lớp thép bên theo phương dọc L dầm móng Moment nhịp lớn móng có giá trị cực đại Mnhịp = 188.96 ( KNm), chọn: Thép nhóm CII có Rs = Rsc = 280 (MPa) Bê tơng B25 có Rb = 14.5( MPa) ; ξR = 0.595 ; αR = 0.418 h = 50 (cm) => h0 = h – a = 50 – = 45( cm) M 188.96 = = 0.1 Rb b.h0 14.5 ×103 × 0.4 × 0.552 α m < α R = > Đặt cốt thép đơn M 188.96 As = = = 13.63(cm ) γ Rs h0 0.9 × 280 ×10 × 0.55 αm = Vậy chọn thép : 3Ф25 (As=14.73cm ) + kiểm tra hàm lượng cốt thép: A 14.73 s µ% = b.h x100 = 40 x55 x100 = 0.67% Lớp Đại học Xây dựng Nhóm sinh viên thực : Nhóm Trang ĐAMH: Nền móng cơng trình µmax= ξ R GVHD: PHAN QUỐC CƯỜNG Rb 14.4 x100 = 0.595 × ×100 = 3.1% Rs 280 µmin=0.05% => µmin< µ%< µmax ( thỏa ) Lớp thép bên theo phương dọc L dầm móng Moment gối lớn có giá trị cực đại Mgối = - 170.7 ( KNm) M 170.7 = = 0.1 Rb b.h0 14.5 ×103 × 0.4 × 0.552 α m < α R = > Đặt cốt thép đơn M 170.7 As = = = 12.32(cm ) γ Rs h0 0.9 × 280 ×10 × 0.55 αm = Thép dọc phía dầm sườn 70 × 12.32 70% As = = 8.63(cm2 ) => 2φ 25( Asc = 9.82cm ) 100 Thép dọc móng 30% As = 30 × 12.32 = 3.69(cm2 ) => φ12a 200mm 100 ( diện tích thép nhỏ ta đặt theo cấu tạo ϕ12a200 mm ) Tính cốt thép ngang móng (bản móng): Tính cốt thép theo phương ngang B xem ngàm mép cột, tính mét dài Ta có: M = r × F Trong đó: r = r = B − bc − 0.3 = = 0.175m 4 F = S × Pnet Mà: S = × r = × 0.175 = 0.35m pnet = ΣN tt 1010 = = 75.94( KN / m ) F 13.3 ×1 ⇒ F = 0.35 × 75.94 = 26.58 ( KN ) Vậy: M = 0.175 × 26.58 = 4.65 ( KN m ) Lớp Đại học Xây dựng Nhóm sinh viên thực : Nhóm Trang 10