GIÁO TRÌNH NỀN MÓNG -PHẦN MÓNG NÔNG - Pdf 14

1
Môn học: NỀN MÓNG
GV: TS. Lê Trọng Nghĩa
Số tiết: 30
• Bài tập trên lớp: Điểm thưởng
• Thi cuối HK: 100 %
Đánh giá MH:
Hình thức đánh giá: Thi viết 90 phút
Được xem tài liệu
Lý thuyết: 20 tiết
Bài tập: 10 tiết
CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC
5 chương
Chương 1: Những nguyên lý cơ bản tính toán và
thiết kế Nền Móng
Chương 2: Móng nông
Chương 3: Sức chịu tải của cọc
Chương 4: Móng cọc và cọc chịu tải trọng ngang
Chương 5: Gia cố nền
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1) Nền Móng, Châu Ngọc Ẩn, NXB ĐHQG TPHCM, 2004
3) Nền và Móng các công trình dân dụng và công nghiệp,
Nguyễn Văn Quảng, NXB XD, 1996
4) Foundation Analysis and Design, 5
th
edition, Joseph
E. Bowles, McGraw Hill, 1997
2) Nền Móng công trình, Châu Ngọc Ẩn, NXB Xây dựng, 2008
5) Pile Foundation Analysis and Design, 5
rd
edition,

Mặt đất
tt
N
tt
M
tt
H
tt
N
1
P
2
P
3
P
Vùng nền
Đài móng
D
f
p
tt
Hệ cọc
Lớp1
Lớp2
Mặt đất
MÓNG NÔNG
MÓNG CỌC
Nền đất
Nền đường
NỀN ĐƯỜNG

Bê tông lót
Bản móng
Móng bè dạng bản
Cột
A
A
A- A
Bê tông lót
Dầm móng
Bản móng
Móng bè dạng bản
(có gia cường)
Cột
Khối
gia cường
A
A
A - A
Bê tông lót
Dầm móng
Bản móng
Móng bè dạng bản dầm
A
A
A - A
Bê tông lót
Tường gia cường
Bản móng
B - B
B

Nền gia cố
Cột vật liệu rời
Vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật
Giếng cát
Bấc thấm
Bơm hút chân không
5
4
17
BM Đ
BM Đ


a Cơ N
a Cơ N


n M
n M
ó
ó
ng
ng
D
f
N
tt

h
σ

ó
ng
ng
Cột vật liệu rời
4
19
Area of Soil, A
soil
Area of Column, A
column
b) Triangular patterns
2
32






=
S
D
a
s
π
2
4




ó
ng
ng
AAA
a
cs
s
ss
AA
=
+
=
Cột vật liệu rời
4
20
BM Đ
BM Đ


a Cơ N
a Cơ N


n M
n M
ó
ó
ng
ng
Nagaraj, 2002

n M
ó
ó
ng
ng
Cột đất trộn xi-măng/vôi
4
23
BM Đ
BM Đ


a Cơ N
a Cơ N


n M
n M
ó
ó
ng
ng
Cột đất trộn xi-măng/vôi
4
24
BM Đ
BM Đ


a Cơ N

BM Đ
BM Đ


a Cơ N
a Cơ N


n M
n M
ó
ó
ng
ng
Bấc thấm
4
27
BM Đ
BM Đ


a Cơ N
a Cơ N


n M
n M
ó
ó
ng

– độ lún tức thời (ban đầu)
s
c
– độ lún do cố kết
s
s
– độ lún do từ biến
3.1. Độ lún đàn hồi
pe
I
E
bps
2
1
ν

=
p – áp lực tại mặt đáy móng
trong đó:
b –bề rộng móng chữ nhật hay đường kính móng tròn
ν
, E –hệ số Poisson và mô-đun đàn hồi của đất dưới đáy móng
I
p
–hệ số hình dạng và độ cứng; được xác định dựa trên lý thuyết
đàn hồi; phụ thuộc vào chiều dày lớp đất, hình dạng và độ cứng của
móng
Móng cứng hữu hạn Móng cứng
s
max





+++








++
= 1ln
11
ln
1
2
2
)(
mm
m
m
mI
góc
p
π
Hệ số hình dạng và độ cứng I
p

1.07
1.21
1.42
1.70
2.10
2.46
3.00
3.43
0.95
1.15
1.30
1.51
1.78
2.15
2.53
3.03
3.40
0.76
0.97
1.12
1.36
1.68
2.10
2.54
3.13
3.57
0.56
0.68
0.77
0.89

dạng
móng
Trường hợp 1: Hệ số hình dạng và độ cứng I
p
cho diện truyền tải hình tròn và
chữ nhật trên bán không gian đàn hồi vô hạn
Bảng tra hệ số hình dạng và độ cứng
I
p
b
Lớp đàn hồi vô
hạn
9
Trường hợp 2: Hệ số hình dạng và độ cứng I
p
cho diện truyền tải hình tròn và chữ
nhật trên bán không gian đàn hồi hữu hạn
Bảng tra hệ số hình dạng và độ cứng I
p
0.00
0.08
0.16
0.25
0.34
0.45
0.61
0.81
0.00
0.08
0.16

0.20
0.40
0.51
0.57
0.64
0.70
0.74
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
5.0
10
ν = 0.33
0.00
0.04
0.10
0.18
0.26
0.37
0.52
0.73
0.00
0.04
0.10
0.18
0.26
0.38

0.54
0.62
0.69
0.74
0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
5.0
10
ν = 0.5
l/b = ∞
l/b = 10l/b = 5l/b = 2l/b = 1
Góc của móng mềm chữ nhật
Tâm móng
cứng tròn
I
p
b
H
b
Lớp cứng
H
Lớp đàn hồi
3.2.2.2. Độ lún ổn định
Tính lún theo quan hệ e-p
h
i

gligli
pK ×=
0
σ
/
/

0
bz
bl
K
i
i
với và

z
i
–khoảng cách từ đáy móng đến giữa lớp đất i

-
n
i
i
i
ii
h
e
ee
s
1=

h
5
h
4
h
2
tc
N
US do áp lực
gây lún
p
gl
σ
gl
γ
tb
Xác định áp lực tại giữa lớp đất trước và
sau khi xây móng p
1i
& p
2i
:
Suy ra hệ số rỗng tại giữa lớp đất trước và
sau khi lún e
1i
& e
2i
:
Tính độ lún của lớp i là
i

ftb
tc
gl
D
F
N
p *+= γγ -
Chia nền đất dưới đáy móng thành các lớp
mỏng có chiều dày
[]
bh
i
6.0÷4.0=
ivi
p
01

= σ
gligli
pK ×=
0
σ
với và
gliii
pp σ+=
12

22
11
ii


=
01
∑∑
-
n
i
i
i
ii
n
i
i
h
e
ee
ss
1=1
21
1=
+1
==
gliivi
p
σ
σ
10=

=
01

213
h
hhz
Thí dụ tính độ lún của lớp e (i=3)

với

13
2313
3
+1
=
e
ee
s
-
Đường nén e-p
e
0
p
1
e
1
p
3
e
3
p
4
e

-Hoạt tải: hoạt tải sử dụng, hoạt tải sửa chữa,
gió, động đất, cháy nổ, …
5. Tải trọng, tổ hợp tải trọng và các trạng thái giới hạn
5.2. Tổ hợp tải trọng dùng tính toán móng
5.2. Các trạng thái giới hạn (TTGH)
5.2.1. Trạng thái giới hạn I: Tính toán nền móng thỏa các điều kiện cường
độ (sức chịu tải, trượt, lật …)
a. Kiểm tra cường độ
Hệ số an toàn của sức chịu tải
[]
FS
p
q
FS
tt
ult
≥=
hoặc
FS
q
qp
ult
a
tt
=≤
trong đó:
q
ult
–sức chịu tải cực hạn của nền đất dưới đáy móng
q

FS
truot
, [FS]
truot
–hệ số an toàn trượt và hệ số an toàn trượt cho phép
[
]
5.1
=

truot
truot
FSFS
F
chong truot
–lực chống trượt
11
Hệ số an toàn lật
[]
lat
latgay
latchong
lat
FS
M
M
FS ≥=
hoặc
lat
latchong

W
2
W
1
N
d
H
d
Lực chống trượt bằng tổng của
lực cản do ma sát (R
d
) và áp lực
đất bị động được huy động (E
p
)
Lực gây trượt bằng tổng của
lực ngang do kết cấu bên trên
(H
tt
) và áp lực đất chủ động (E
a
)
Trường hợp minh họa
pdd
ERH +≤
ha
tt
dgt
EHHF
,

Cao trình đáy
móng ban đầu
Δ – độ lún lệch lớn nhất
s
max
–tổng độ lún lớn nhất
δ/L – góc nghiêng biến dạng
5.2.2. Trạng thái giới hạn II: Tính toán nền móng thỏa các điều kiện biến
dạng (lún, nghiêng, …)
12
tt
N
p
tt
Mặt nền
D
f
b
Chương 2: MÓNG NÔNG
I. Định nghĩa
Móng nông
Không kể đến ma sát hai bên móng
5.2≤
b
D
f
II. Móng đơn
2.1. Móng đơn chịu tải đúng tâm
Trình tự tính toán và thiết kế
Thông số đầu vào

tc
p
- áp lực tiêu chuẩn tại mặt đáy móng
tc
R
-sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dưới đáy móng
ftb
tc
tc
D
F
N
p γ+=
()
DcDBbA
K
mm
R
f
tc
tc
++=
21
γγ
F = b
×
l –diện tích đáy móng
γ
tb
–trọng lượng riêng trung bình của đất và bê-tông

-Xác định diện tích sơ bộ của đáy móng
tctc
Rp ≤
ftb
tc
tc
DR
N
F
γ-

tc
ftb
tc
RD
F
N
≤γ+


- Móng chịu tải đúng tâm nên có thể chọn
b =
l ≥
F
-Kiểm tra kích thước b
×
l đã chọn phải thỏa
điều kiện p
tc


Mặt phẳng đáy móng
• Điều kiện cường độ
FS
q
qp
ult
a
tt
=≤
D
f
Mặt đất
p
tt
tt
N
γ
tb
γ
*
γ
sat
γ, c, ϕ
q
ult
ftb
tt
tt
D
F


[s] không thỏa

tăng b
×
l
∑∑
-
n
i
i
i
ii
n
i
i
h
e
ee
ss
1=
1
21
1=
+1
==
Áp lực gây lún trung bình tại tâm đáy móng
()
ftb
tc

+2h
0
b
c
+2h
0
h
c
b
c
(
)
(
)
[
]
00
2+2+×= hhhbbpP
cc
tt
netxt
-
(
)
00
4+2+275.0= hhhbRP
ccbtcx
l
Cách xác định h
cxxt

h
0
D
f
h
a
h
0
45
0
D
f
45
0
h
a
h
0
D
f
N
tt
45
0
tt
net
p
N
tt
N

h
0
l
b
h
c
+2h
0
b
c
+2h
0
h
a
h
0
45
0
D
f
tt
net
p
bt
R75.0
h
c
b
c
Lực gây xuyên thủng P

p
γ+=
Áp lực do TLBT đất và đài
ftb

Phản lực ròng dưới đáy móng
F
N
p
tt
tt
net
=
• Tính xuyên thủng với phản lực ròng
()
24+2+2=
00__
hhhbS
ccxuyenthapxq
(
)
2
2
2++
×2
0
0
h
hbb
cc

Lực chống xuyên
Lực chống xuyên
N
tt
tt
net
p
bt
R75.0
h
c
+
2
h
0
b
c
+
2
h
0
Diện tích xung quanh tháp xuyên = Diện tích 4
mặt hình thang có chiều cao
2
0
h
Lực chống xuyên thủng P
cx
Bước 4. Tính toán và bố trí thép
1. Thép theo phương cạnh dài

A
ss
s

ζ
4
=
2
πφ
s
a
s
s
s
a
A
n
1
=
1
100×2
=@
-
-
s
n
b
(làm tròn )
(làm tròn )
l

D
f
tt
net
p
1
1
tt
p
1
1
M
1-1
γ
*D
f
Phản lực của đất nền lên đáy móng
Áp lực của đất và đài lên đáy móng
⇒ Phản lực ròng của đất nền lên đáy móng
ftb
tt
tt
D
F
N
p γ+=
ftb

F
N

• Tính toán thép với phản lực ròng
(l –h
c
)/2
2. Thép theo phương cạnh ngắn b, thanh số d
• Momen tại mặt cắt ngàm 2-2
•Diện tích cốt thép
•Bố trí thép
-Chọn ∅ ⇒ Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép
-Số thanh thép
-Khoảng cách giữa các thanh thép
()
2
22
8
1
=
c
tt
net
bbpM -
-
0
22
0
22
2
9.0
=
hR

(làm tròn )
(làm tròn )
l
l
l
b
h
c
b
c
2
(b –b
c
)/2
2
n
s
∅ ? @ ?
Bước 5. Trình bày bản vẽ
350
1800
200
200
1600
100
100
1800
1600
100
100

- Đặt đủ sâu thỏa điều kiện trượt và lật cho móng
16
Bước 2. Xác định kích thước đáy móng b×l sao cho nền đất dưới đáy
móng thỏa các điều kiện ổn định
, cường độ và biến dạng
• Điều kiện 1: ổn định
tctctc
tb
ppp
minmax
,,
- áp lực tiêu chuẩn trung bình,
cực đại và cực tiểu
ftb
tc
tc
tb
D
F
N
p
γ+=
h
tc
p
max
tc
p
min
D

M
b
M
F
N
p γ
+
×
6
±
×
6
±=
22
min
max
l
l
- Trường hợp đáy móng hình chữ nhật
đáy móng
tctc
tb
Rp ≤
tctc
Rp 2.1
max

0≥
min
tc

– độ lệch tâm của lực dọc theo phương x và y
Cách viết khác
ftb
y
x
tc
tc
D
e
b
e
F
N
p γ
+
6
±
6
±1=
min
max
l
tt
tt
đx
x
N
M
e =
tt

n
M
M
tt
đx
tc
đx
=
Tổng hợp momen tại trọng tâm đáy móng
()
DcDBbA
K
mm
R
f
tc
tc
+*+=
21
γγ
Cách xác định b
×
thỏa điều kiện ổn định l
•Chọn sơ bộ b = 1m
• Tính R
tc
•Xác định sơ bộ diện tích đáy móng
•Kiểm tra điều kiện ổn định
0,2.1,
minmax

• Điều kiện 2: cường độ
FS
q
qp
ult
a
tt
=
max

D
f
Mặt đất
tt
N
γ
tb
γ
*
γ
sat
γ, c, ϕ
q
ult
tt
p
max
- áp lực tính toán cực đại
ault
qq ,

N
p γ+
×
+
×
+=
22
max
ll
tc
x
H
tc
y
M
tt
p
max
tt
p
min
─ Áp lực dưới đáy móng
17
• Điều kiện 2: cường độ
pa
EE ,
- áp lực đất chủ động và bị động
d
R
-Lực ma sát giữa móng và nền đất

E
p
R
d
E
a
bEHF
a
tt
xtruotgây
×+=

(
)
××+tan= bcR
aad
ϕσ
l
ftb
tt
tt
tb
D
F
N
p γσ +==
c
a
, ϕ
a

n
i
i
h
e
ee
ss
1=
1
21
1=
+1
==
Áp lực gây lún trung bình tại tâm đáy móng
()
ftb
tc
gl
D
F
N
p
*+= γγ -
Bước 3. Xác định chiều cao móng h
Dựa vào điều kiện xuyên thủng
cxxt
PP ≤
Xét cân bằng lực của mặt tháp xuyên
nguy hiểm (móng lệch tâm 1 phương)
(


h
0
= h - a
Chọn trước h
(a = 7cm)
()
2
2++
×+=
0
)min()max()min()(1
hh
pppp
c
tt
net
tt
net
tt
net
tt
net
-
l
2
)(
min
max
×

tc
x
H
tc
y
M
tt
net
p
)(1
l
b
h
c
+2h
0
b
c
+2h
0
h
c
b
c
l -h
c
+2h
0
2
(↓)

1
9.0
≈=
hR
M
hR
M
A
ss
s

ζ
4
=
2
πφ
s
a
s
s
s
a
A
n
1
=
1
100×2
=@
-

)max(
tt
N
tc
x
H
tc
y
M
tt
net
p
)(2
l
b
h
c
b
c
l -h
c
2
1
1
tt
net
p
)max(
1
1

1
c
tt
net
tt
net
tt
net
tt
net
h
pp
pp
d
-
l
b
h
pp
P
c
tt
net
tt
net
×
2
×
2
+

-Khoảng cách giữa các thanh thép
()
2
)(22
8
1
=
c
tt
nettb
bbpM -
-
0
22
0
22
2
9.0
=
hR
M
hR
M
A
ss
s


ζ
4

c
2
(b–b
c
)/2
2
n
s
∅ ? @ ?
h
a
h
0
D
f
tt
net
p
)max(
tt
N
tc
x
H
tc
y
M
l
h
c

-
×
2
×=
)(2
c
tt
nettb
bb
pP
-
l
2
2
M
2-2
d
2
P
2
• Cánh tay đòn d
2
•Hợp lực P
2
• Momen M
2-2
Momen tại mặt cắt ngàm 2-2
tt
net
p

600)
•Ghi chú:
─ Bê tông lót đá4×6
B7.5 dày 100
─ Thép móng
AI: R
s
= 225 MPa
─ Bê tông bảo vệ dày 50
Tương tự móng đơn chịu tải đúng tâm
19
II. MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới
dãy cột)
Bê tông lót
Dầm (sườn) móng
Bản (cánh) móng
Cột (cổ cột)
Bước 1. Chọn chiều sâu đặt móng
- Tương tự móng đơn chịu tải lệch tâm
-Giátrị đề xuất D
f
= [1 ÷ 2] (m)
II. MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới
dãy cột)
Trình tự tính toán và thiết kế
Thông số đầu vào
Thông số đầu ra
-Tải trọng (N,M,H) tại các chân cột
-Chiều sâu đặt móng D
f

ppp
minmax
,,
- áp lực tiêu chuẩn trung bình, cực đại và cực tiểu
ftb
tc
tc
tb
D
F
N
p γ+=
ftb
tctc
tc
D
Lb
M
F
N
p γ+
×
6
±=
2
min
max
n
N
N

tt
H
1
tt
M
2
tt
H
2
tt
N
2
tt
M
3
tt
H
3
tt
N
3
tt
M
4
tt
H
4
tt
N
4

đáy móng
d
1
d
2
d
4
d
5
d
3

n
i
tt
i
tttttttt
NNNNN
1=
521
=+++= K
()
hHdNMM
n
i
tt
i
n
i
i

d
– l
a
– l
1
– l
2
2
=
5
L
d
– l
b
2
=
4
L
d
– l
b
– l
4
Tổng hợp lực và momen tại trọng tâm đáy móng
Như trên hình minh họa
d
i
– cánh tay đòn, khoảng cách từ lực
đến trọng tâm đáy móng
tt

≥⇔≤
L
F
b ≥⇒
•Chọn b (làm tròn tăng)
•Nếu điều kiện ổn định không thỏa

tăng b
•Kiểm tra điều kiện ổn định
0,2.1,
minmax
≥≤≤
tctctctctc
tb
pRpRp
•Chiều dài móng: L = l
a
+ l
1
+ l
2
+ … + l
b
(có trước)
l
a
, l
b
= [1/5 ÷1/3] l
nhịp biên

không thỏa

tăng b
×
L
tt
p
max
ftb
tttt
tt
D
Lb
M
F
N
p γ+
×
+=
2
max
─ Áp lực dưới đáy móng
[]
3÷2==
max
FS
p
q
FS
tt

=
truot
bEHF
a
tt
xtruotgây
×+=

(
)
LbcR
aad
××+tan= ϕσ
ftb
tt
tt
tb
D
F
N
p γσ +==
c
a
, ϕ
a
lực dính và góc ma sát
trong giữa móng và nền đất (c
a
= c , ϕ
a

ee
ss
1=
1
21
1=
+1
==
Áp lực gây lún trung bình tại tâm đáy móng
()
ftb
tc
gl
D
F
N
p *+= γγ -
21
Bước 3. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện móng
-Chiều cao dầm móng h
-Bề rộng dầm móng b
b
b
h
h
b
h
a
b
b

c
–bề rộng cột
100mm do cấu tạo cốt pha
Chọn theo cấu tạo h
a

200mm
-Chiều cao bản móng h
b
-Chiều cao bản móng h
a
Áp dụng công thức trên vào tính toán chiều cao bản móng:
Q ≤
ϕ
b3
(1+
ϕ
n
)R
bt
bh
b0
= 0.6R
bt
bh
b0
Xét 1m bề rộng bản móng (b = 1m):
mhRm
bb
p

F
N
p
tttt
tt
net
trong đó
b
h
b
b
b
tt
net
p
)max(
Q
1
m

h
b
= h
b0
+ a
Bước 3. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện móng
()
c
hbR
Q

bt
bh
0
ϕ
b3
= 0.6 đối với bê-tông nặng
ϕ
n
-xét ảnh hưởng của lực dọc kéo, nén; trong bản móng
không có lực dọc nên lấy
ϕ
n
= 0
Bước 4. Xác định nội lực (M,Q) trong dầm móng băng
tt
M
1
tt
N
1
tt
H
1
tt
M
2
tt
H
2
tt

a
l
1
l
2
l
3
l
4
l
b
h
tt
net
p
)max(
tt
net
p
)min(
22
M40038,53B30
M1000102,75B80M35035,32B27,5
M100096,33B75M35032,11B25
M90089,90B70M30028,90B22,5
M90083,48B65M25025,69B20
M80077,06B60M20019,27B15
M70070,64B55M15016,05B12,5
M70064,22B50M15012,84B10
M60057,80B45M1009,63B7,5

287,5 min.250 min.Anh (BS 4449 : 1997)BS 4449 :1997 GR.250
250
380 ÷ 520
235 min.Nhật (JIS G 3112 -1991)SR235
380 min.235 min.
Việt Nam (TCVN 1651 : 1985)
Nga (GOST 5781-82
*
)
CI
A-I
235
Tròn
trơn
Thép
cacbon
cán nóng
Theo
giới hạn
chảy
thực tế
Giới hạn bền
Giới hạn
chảy, MPa
Nước sản xuất và tiêu chuẩn
sản xuất
Ký hiệu thép
Giới hạn
chảy dùng
để quy đổi,

600 min.600 min.
Việt Nam (TCVN 1651 : 1985)
Nga (GOST 5781-82*)
CIII
A-III
390
560 min.
390 ÷ 510
Nhật (JIS G 3112 -1991)SD390390
490 min.
345 ÷ 440
Nhật (JIS G 3112 -1991)SD345345
510 min.
335 ÷ 460
Trung Quốc (GB 1499-91)RL335
335
500 min.300 min.Hoa kỳ (ASTM A615M-96a)A615M GR. 300300
500 min.300 min.
Việt Nam (TCVN 1651 : 1985)
Nga (GOST 5781-82*)
CII
A-II
300
440 ÷ 600295 ÷ 390
Nhật (JIS G 3112 -1991)SD295B
440 ÷ 600
295 min.Nhật (JIS G 3112 -1991)SD295A
295
Vằn
(có

Phân loại thép theo giới hạn chảy của một số loại thép
(TCXDVN 356 : 2005 – Phụ lục B – Bảng B.1)


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status