dồ án móng băng
Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Bộ môn: Công nghệ Kỹ thuật Xây dựng ĐỒ ÁN THIẾT KẾ NỀN MÓNG (PHẦN MÓNG BĂNG) Họ tên: Trần Di Thương STT: 50 Lớp:59XD2 I SỐ LIỆU CƠNG TRÌNH Tên cơng trình: “ NHÀ Ở NGOẠI THÀNH” Sơ đồ đặc điểm cơng trình thiết kế: MẶT BẰNG ĐỊNH VỊ TRỤC SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ TRỤC Tải trọng tính tốn tác dụng chân cột: Số hiệu tải trọng: 50 Trục: Theo tính tốn số liệu số liệu tải trọng combo số liệu tải trọng lớn nằm combo ( bỏ qua combo ) Vị trí cột Tổ hợp tải trọng Comb3 Comb3 Comb3 QOx 10.723 13.1199 14.1315 N 212.2934 512.65 564.2077 MOy 19.0873 22.3106 24.0822 Kích thước cột: bc x lc = 200mm x 250mm Số liệu địa chất: SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng - Số hiệu lỗ khoan: LK – 04 - Bảng tiêu lý: GVHD: BẠCH VĂN SỸ BẢNG CHỈ TIÊU CƠ LÝ CỦA NỀN ĐẤT Các tiêu lý Chiều dày (m) Hạt sỏi (%) Hạt cát (%) Hạt bụi (%) Hạt sét (%) Độ ẩm tự nhiên (%) Dung trọng ướt (T/m3 ) Dung trọng khô (T/m3 ) Dung trọng đẩy (T/m3) Tỷ trọng (T/m3) Độ bão hòa (%) Độ rỗng (%) Hệ số rỗng Giới hạn chảy (%) Giới hạn dẻo (%) Chỉ số dẻo Độ sệt Góc ma sát () Lực dính (kg/cm2) SPT Lớp 2.5 38.4 22.1 37.0 23.2 2.00 1.62 1.03 2.72 93 41 0.681 35.4 16.5 18.9 0.36 1221’ 0.256 – 13 Lớp2a 2.6 66.1 13.1 20.8 19.5 2.00 1.67 1.05 2.7 85 38 0.616 27.2 14.9 12.3 0.37 1402’ 0.207 - 13 Lớp 25.6 28.5 45.9 21.61 2.01 1.65 1.05 2.73 90 40 0.655 44.1 21.8 22.4 -0.01 1431’ 0.375 15 – 39 Lớp 38.2 23.1 38.7 24.39 1.99 1.60 1.01 2.72 95 41 0.699 38.1 18.9 19.2 0.29 1231’ 0.280 10 - 29 Đánh giá số liệu địa chất: Dựa vào tiêu chuẩn TCVN 9362 – 2012 : “Thiết kế nhà cơng trình” tiêu chuẩn TCVN 9351 – 2012 “Đất xây dựng – Phương pháp thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT” Ta tiến hành đánh giá số liệu địa chất sau: - • Lớp 1: Sét, màu nâu vàng - xám xanh - nâu đỏ - nâu, trạng thái dẻo cứng – dẻo mềm - Chỉ số dẻo: IP = WL – WP = 35.4% – 16.5% = 18.9% Vì IP =18.9% > 17% (Tra bảng – TCVN 9362:2012) => Đất đất sét - Độ sệt: IL = = = 0.354 Vì 0.25 < IL = 0.33 < 0.5 (Tra bảng – TCVN 9362:2012) => Đất sét trạng thái dẻo cứng - Độ bão hòa: 0.8 < G = 0.93 < (Tra bảng – TCVN 9362:2012) SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ => Đất thuộc loại đất bão hịa nước E= - Mơđun biến dạng E: a + c (N SPT + 6) 10 = = 4.2 (MPa) * Nhận xét: Lớp đất đất sét trạng thái dẻo cứng, thuộc loại đất bão hòa nước, dày 4m Mẫu đất đạt yêu cầu dùng để làm cho cơng trình • Lớp 2a: Sét pha, màu nâu vàng – xám xanh – nâu đỏ - xám trắng, trạng thái dẻo mềm - Chỉ số dẻo: IP = WL – WP = 27.2% – 14.9% = 12.3% Vì IP = 12.3% < 17% (Tra bảng – TCVN 9362:2012) => Đất đất sét pha - Độ sệt: IL = = = 0.374 Vì 0.25 < IL = 0.374 < 0.5 (Tra bảng – TCVN 9362:2012) => Đất sét trạng thái dẻo cứng - Độ bão hòa: 0.8 < G = 0.85 < (Tra bảng – TCVN 9362:2012) => Đất thuộc loại đất bão hịa nước E= - Mơđun biến dạng E: a + c(N SPT + 6) 10 = = 4.2 (MPa) * Nhận xét: Lớp 2a đất đất sét trạng thái dẻo cứng, thuộc loại đất bão hòa nước, dày 2.6m Mẫu đất đạt yêu cầu dùng để làm cho cơng trình • Lớp 2: Sét, màu xám xanh – nâu vàng – nâu đỏ, trạng thái nửa cứng – cứng - Chỉ số dẻo: IP = WL – WP = 44.1% – 21.8% = 22.3% Vì IP = 22.3% > 17% (Tra bảng – TCVN 9362:2012) => Đất đất sét - Độ sệt: IL = = = - 0.008 Vì IL = - 0.008 < (Tra bảng – TCVN 9362:2012) SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ => Đất sét trạng thái cứng - Độ bão hòa: 0.8 < G = 0.9 < (Tra bảng – TCVN 9362:2012) => Đất thuộc loại đất bão hòa nước E= a + c (N SPT + 6) 10 - Môđun biến dạng E: = = 11.8 (MPa) * Nhận xét: Lớp đất đất sét trạng thái dẻo cứng, thuộc loại đất bão hòa nước, dày 8m Mẫu đất đạt yêu cầu dùng để làm cho cơng trình • Lớp 3: Sét, màu xám trắng – nâu vàng – xám tro, trạng thái dẻo cứng - Chỉ số dẻo: IP = WL – WP = 38.1% - 18.9% = 19.2% (Tra bảng – TCVN 9362:2012) Vì IP = 19.2% > 17% => Đất đất sét - Độ sệt: IL = = = 0.285 Vì 0.25 < IL = 0.285 < 0.5 (Tra bảng – TCVN 9362:2012) => Đất sét trạng thái dẻo cứng - Độ bão hòa: 0.8 < G = 0.95 < (Tra bảng – TCVN 9362:2012) => Đất thuộc loại đất bão hòa nước E= a + c (N SPT + 6) 10 40 + 3(16 + 6) 10 Môđun biến dạng E: = = 10.6 (MPa) * Nhận xét: Lớp đất đất sét trạng thái dẻo cứng, thuộc loại đất bão hòa nước, dày 5m Mẫu đất đạt yêu cầu dùng để làm cho cơng trình - SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ Nền đất: Số hiệu lỗ khoan: LK04 SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ - Mặt cắt địa chất: SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ II PHƯƠNG ÁN MĨNG − Tải trọng cơng trình khơng lớn, đất bóc bỏ lớp coi tốt Vì đề xuất phương án móng nơng tự nhiên (đặt móng lên lớp đất 1) − Móng dạng đơn BTCT cột, băng BTCT tường BTCT chịu lực − Các tường chèn, bao che dùng móng gạch hay dầm giằng để đỡ − Các khối nhà có tải chênh lệch tách khe lún III CHỌN VẬT LIỆU LÀM MÓNG VÀ GIẰNG MĨNG Bê tơng móng: Chọn bê tơng cấp B20: - Cường độ chịu kéo tính tốn: Rbt = 90 T/m2 - Cường độ chịu nén: Rb = 1150 T/m2 Bê tơng lót móng: Chọn bê tơng M100, dày 10cm Cốt thép: - Thép chịu lực: Dùng loại thép AII: Cường độ chịu kéo tính tốn: R A = 28000 T/m - Thép đai: Dùng loại thép AI: Cường độ chịu kéo tính tốn: RA = 2250 T/m2 Chiều dày bê tông bảo vệ cốt thép đáy móng: abv = 5cm IV CHỌN CHIỀU SÂU CHƠN MĨNG: hm Trên ngun tắc chiều sâu đặt đáy móng phải nằm vào lớp đất tốt 0.5m Vì chọn chiều sâu chơn móng hm = 2m V XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC ĐÁY MĨNG SƠ BỘ: SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ Việc xác định kích thước sơ móng băng hàng cột xét đến nội lực theo phương bề rộng b Với hệ số vượt tải: n = 1.2 Quy đổi tải trọng tính tốn tải trọng tiêu chuẩn: N1 = = 17.7 T N5 = = 47.02 T N6 = = 42.725 T Bề rộng sơ đáy móng băng cột: b = * (Rtc - *hm) Trong đó: − = N1 + N5 + N6 = 17.7 + 47.02 + 42.725 = 107.445 T − − L = 5.78 m = T/m3 − Cường độ tính tốn tiêu chuẩn đất Rtc : Với: + m1 = 1.2 + m2 = (Vì IL = 0.504 > 0.5) + Hệ số sức chịu tải : Tra bảng 14 – Trang 25 TCVN ( 9362:2012) với = ta được: A = 0.245 B = 1.9975 D = 4.4875 + + ktc = ( Vì số liệu địa chất thí nghiệm trực tiếp ) Giả thiết b1 = 1.6 m Rtc = (A.b1 + B.hm + D.) = 0.245 * 1.6 * + 1.9975 * * 1.66 + 4.4875 * 2.56) = 22.684 (T/m2) SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ Bề rộng sơ đáy móng băng cột: b= = = 0.995 m Vậy chọn b = 1.2 m Cường độ tính tốn tiêu chuẩn đất ( theo kích thước b = 1.2m) Rtc = (A.b1 + B.hm + D.) = 0.245 * 1.2 * + 1.9975 * * 1.66 + 4.4875 * 2.56) = 22.45 (T/m2) Kích thước sơ kết cấu sườn móng: a Sơ bề rộng dầm (sườn) móng: Với bc = 200mm bs = bc + 100mm = 200 + 100 = 300 mm b Sơ chiều cao dầm (sườn) móng: hs = * bs = * 300 = 600 mm VI PHÂN TÍCH DẦM TRÊN NỀN ĐÀN HỒI: Xác định hệ số ks1: (Theo phương pháp Vesic) ks1 = Trong đó: − b = 1.2 m − = 0.45 (Hệ số nở ngang đất) ( Tra bảng tra hệ số ) − Es: Mơđun biến dạng trung bình lớp đất nằm phạm vi chịu nén H H = 5b = * 1.2 = 6m Trong phạm vi H = 6m từ đáy móng có 3.7m đất lớp 2.3m đất lớp − Es = = 711.33 T/m2 SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 10 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ Hệ số ks1: ks1 = = = 743.291 T/m3 Xác định hệ số ks2: * Theo lý thuyết tính lún đàn hồi: ks2 = Trong đó: − p = pgl = - *hm Với: = = + * = 19.49 T/m2 = 1.66 T/m3 p = - * hm = 19.49 – 1.66 * = 16.17 T/m2 − S= Với: : Hệ số phụ thuộc vào hình dạng móng (Tra bảng hệ số lún trung bình ) Với L/b = 4.82 => = 1.8066 S = = = 0.0393 m Suy ra: ks2 = = = 411.45 T/m3 Xác định hệ số ks3: Với l1 = 0.5l = 5.78 * 0.5 = 2.89 m b1 = 0.5b = 1.2 * 0.5 = 0.6 m = 0.0393 m Suy ra: ks3 = = = 411.45T/m3 Chọn hệ số để tính tốn (ks1, ks2, ks3) = ks2 = 411.45 T/m3 Tính độ cứng ki: SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 11 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ k*= (k1 k1278) = ks2 * Ai = 411.45 * (1.2 * 0.01) = 4.9374 T/m * Tại nút biên: ko = k1278 = = = 2.4687 T/m Xác định độ lún nền: pd = b * [ * (hm + htn) Với: - htn = - = 1.6 * 1.7 + 0.3 * = 3.32 (T/m2) => pd = b * [ * (hm + htn) - ] = 1.2 * (2 * – 1.66) = 2.808 (T) Sau tính tốn phần mềm SAP, ta tính chuyển vị lớn điểm số2 tức Trục B1 Joint OutputCase CaseType U1 U2 U3 R1 R2 DEAD LinStatic 0 - 0.052361 0.000014 R3 Ta thấy chuyển vị lớn bẳng 5.2cm < 8cm nên độ lún đạt yêu cầu chịu lún VII KIỂM TRA CHIỀU CAO MĨNG: Tính tốn áp lực tính tốn: − Gọi G trọng tâm đáy móng: Chọn hệ số tin cậy trung bình nm = 1.15 − Tải trọng tính tốn trọng tâm đáy móng: − Tổng momen tính tốn trọng tâm đáy móng G: = (-1.5713 – 2.1457 - 1.31558) + (2.52857 + 2.0475 +3.9588) * 0.52 + (21.22934 * 2.89 – 51.265 * 1.8 + 58.14792 * 2.89) = 7.735(T.m) − Cách : Độ lệch tâm e: (Bê tông cốt thép – Lê Bá Huế) e = = = 0.06 m Cách : SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 12 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng − GVHD: BẠCH VĂN SỸ Bề rộng đâm thủng c: Chọn hb = 0.4 m c = = = 0.1 m − Áp lực tính tốn mặt tiếp xúc: = ( Tính tốn lực chọc thủng Nct: − Áp lực tính tốn chọc thủng: = 24.163 – * 0.1 = 23.234 (T/m2) − Áp lực tính tốn chọc thủng trung bình: = (T/m2) − Lực chọc thủng Nct: 13.698 (T) (1) Tính tốn lực chống chọc thủng: − Chiều cao móng: hob = hb – abv = 0.4 – 0.05 = 0.35 (m) − Lực chống chọc thủng Ncct: Ncct= 0.75 * Rbt * hob * l = 0.75 * 90 * 0.35 * 5.78 = 136.6(T) (2) Từ (1) (2) :=>Kết luận: Vì Nct < Ncct => Kết cấu móng thỏa mãn điều kiện chống ép thủng cột Kiểm tra độ lún đất: Áp lực gây lún đáy móng = 16.17 (T/m2) Chiều dày lớp : hi = 0.6 m (l/b=4.82 , 2z/b=0.5 ) TÍNH LÚN THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TẦNG CỘNG LÚN SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 13 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng Lớp đất Lớp Lớp GVHD: BẠCH VĂN SỸ Điểm xét hi (m) m đất 1.7 Đáy móng (0) 0.6 0.6 0.6 0.6 1.2 0.6 1.8 0.6 2.4 0.6 0.6 3.6 0.6 4.2 Zi (m) l/b 2z/b 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 (T/m2) Koi P0z (T/ m2) (T/ m2) Ei (T/m2 ) Si (m) 2.72 3.92 5.12 6.32 7.52 8.72 9.92 10.52 11.72 0.81 0.54 0.38 0.28 0.21 0.16 0.13 16.1 13.2 8.78 14.6 11.0 420 420 6.18 7.48 420 4.54 5.36 420 3.48 4.01 420 2.72 3.10 420 2.17 2.45 1180 Tổng độ lún móng: 0.01 68 0.01 26 0.00 85 0.00 61 0.00 46 0.00 35 0.00 10 0.05 31 Chiều sâu vùng chịu nén (Chiều sâu tính lún htl): HL = 4.2 m Tổng độ lún móng: S = 0.0531m = 5.31 cm < 8cm • Kết luận: Vậy giới hạn đến độ sâu 4.2 m kể từ đáy móng Thỏa mãn điều kiện độ lún tuyệt đối MMặt đất tự nhiên SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 14 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ VIII Tính tốn bố trí cốt thép cho móng băng phương: * Cốt thép As1: - Tính thép theo phương chiều rộng b: Vì thép As1 chạy theo phương chiều dài l nên ta chọn thép phạm vi l = 1m Trong đó: Bề rộng ngàm = 0.5 m + + Phản lực tính tốn ngàm: Suy ra: Diện tích cốt thép yêu cầu: Với ho = 0.35m Ra = 28000 T/m2 + Chọn 612 có diện tích thép : SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 15 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng + GVHD: BẠCH VĂN SỸ Hàm lượng thép : Vì thuộc khoảng (0.15 – 0.4%) => Thép chọn hợp lý + Bố trí khoảng cách a: Thỏa điều kiện 100 a 200 mm Vậy chọn theo phương chiều rộng b với l = 1m ta chọn thép 12a150 * Cốt thép As2 As3: Chọn thép móng As2 theo yêu cầu cấu tạo: 10a200 Với bê tông cấp B20 Thép AII: Tra bảng E2 TCVN 5574 – 2012 => = 0.656 = = 0.004(1 - 0.5 * 0.004) = 0.004 Tính tốn thành phần Mơ men thép As3 phải chịu: Ms3 = Mg – Ms2 = 3.72 – 0.6762 = 3.0438 (T.m) As3yc = Chọn thép theo cấu tạo: 212 Với As = 227 mm2 ∗ Cốt thép As4: Tại nhịp có Mnh < ta tính theo cơng thức gần sau: Tra bảng ta : = 0.656 SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 16 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ = 0.0686 < = 0.656 As4yc = Chọn thép 414 Với As = 615.7 mm2 ∗ Cốt thép As5: Ta chọn thép AI Ta có: Lực cắt lớn sườn: Qmax = 79.154 T Kiểm tra đk bê tơng chịu tồn lực cắt: Qmax Rbt * bs * hos = 0.9 * 105 * 0.3 * 0.55 = 14850 T Dầm đủ khả chịu cắt, cốt đai đặt theo cấu tạo − Trong phạm vi gối tựa: (Đoạn 1/4) Vì hs = 60 cm > 45 cm sct = Ta chọn thép: 6a200 − Trong phạm vi nhịp: Vì hs > 30 cm sct = Ta chọn thép: 6a400 ∗ * Cốt thép As6: − As6 thép cấu tạo (cốt giá) − Vì chiều cao sườn hs = 60 cm = 60 cm − Ta chọn thép 212 Cốt thép As7: − As7 thép đai cho thép As6 − Ta chọn thép 6a200 SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 17 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ PHỤ LỤC CÁC BẢNG TRA Bảng phân loại đất theo thành phần hạt SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 18 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ Bảng quy định trạng thái chặt đất theo hệ số rỗng e Đánh giá giá trị số tiêu lý đất thông qua kết SPT SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 19 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 GVHD: BẠCH VĂN SỸ Page 20 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 GVHD: BẠCH VĂN SỸ Page 21 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 GVHD: BẠCH VĂN SỸ Page 22 Đại học Nha Trang ... MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ Nền đất: Số hiệu lỗ khoan: LK04 SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN... Trang Đồ án Nền móng SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 GVHD: BẠCH VĂN SỸ Page 20 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 GVHD: BẠCH VĂN SỸ Page 21 Đại học Nha Trang... 17 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng GVHD: BẠCH VĂN SỸ PHỤ LỤC CÁC BẢNG TRA Bảng phân loại đất theo thành phần hạt SVTT:Trần Di Thương MSSV : 59132533 Page 18 Đại học Nha Trang Đồ án Nền móng