ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
PHẦN 1
MÓNG NÔNG
A. SỐ LIỆU: (Đề số 8d)
1.Nội lực : cho các móng có nội lực tính toán dưới chân cột tại cao độ mặt đất như
sau:
Nội lực Đơn vò Cột C1 Cột C2 Cột T3
N
0
T(T/m)
75 50 19
M
0
Tm (Tm/m)
0 0 7,1
Q
0
T(T/m)
0 0 0,8
2. Nền đất:
CÁC LỚP ĐẤT
Độ sâu mực nước
ngầm (m)
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3
Số hiệu h1(m)
Số
hiệu
h2(m)
Số
hiệu
26 1,9 20 6,0 22 2,0
quả
xuyên
50 100 150 200
26 29,5 28,4 22,9 1,75 2,64 0,35 2
a. Phân loại đất (xác đònh tên và trạng thái).Chọn chiều sâu chôn móng.
Lớp 1:
TRANG 1
S
T
T
Thành phần hạt (%) tương ứng với các cỡ hạt
Độ ẩm
tự
nhiên
W%
Tỉ
trọng
hạt
Sức
kháng
xuyên
tónh
q
c
(MPa)
Kết
quả
xuyên
tiêu
chuẩn
1,5 9,0 25 41,5 10 9 4 13,6 2,63 18,50 39
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Tên: Phân loại đất dính theo chỉ số dẻo I
p
(TCXD 45-78)
I
p
=W
L
-W
P
= 28,4-22,9=5,5 (%) Đất cát pha (Á cát).
Trạng thái: Phân loại trạng thái đất dính theo độ sệt I
L
(TCXD 45-78)
p p
L
L p P
w w w w
29,5-22,9
I 1, 2
w w I 5,5
- -
= = = =
-
.
Do I
L
>1 Trạng thái lỏng (Đất yếu).
Hệ số rỗng tự nhiên:
(kG/m
2
)=156 (kG/cm
2
)
nên trạng thái lớp cát thô này là Chặt
Dựa vào thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ta cũng có thể phân loại độ
chặt của lớp đất cát này như sau:
TRANG 2
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Theo đề bài, trò số N theo SPT là 31 =>Trạng thái của cát là chặt, góc ma sát
trong ϕ=40°- 45°.Với q
c
=156 (kG/cm
2
), dựa vào bảng I-6 (Bài tập Cơ học đất-
Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông) nội suy được giá trò ϕ=42,25°.
Chọn giá trò tính toán
ϕ
tt
=42,25°/1,2=35,20°.
Từ trạng thái của đất là chặt, dựa theo bảng I-4 (Phân loại độ chặt của đất
rời theo hệ số rỗng-Bài tập cơ học đất ) ta có thể suy ngược lại hệ số rỗng của
lớp đất cát này là e<0,55.Lấy giá trò tính toán toán e=0,55. Độ bão hòa:
=>
S
r
W.G 0,17.2, 63
S 0, 813.
e 0,55
1 e 1 0,55
Lớp 3:
Tên : Phân loại đất rời theo hàm lượng hạt (TCXD 45-78)
THÀNH PHẦN CỢ HẠT
Đường kính
hạt (mm)
≥10 ≥5 ≥2 ≥1 ≥0,5 ≥0,25 ≥0,1 ≥0,05 ≥0,01 ≥0,002 ≤0,002
Thành phần
(%)
1,5 10,5 35,5 77 87 96 100 100 100 100 0
Do tỉ lệ hạt có d>2(mm) chiếm tỉ lệ 35,5% Đất cát sỏi.
TRANG 3
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Trạng thái: Phân loại theo thí nghiệm xuyên tónh:
Do : q
c
=18,50 (MPa)=18,50x10
6
(N/m
2
)=18,50x10
5
(kG/m
2
)=185 (kG/cm
2
)
nên trạng thái lớp cát thô này là Chặt.
Dựa vào thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT ta cũng có thể phân loại độ chặt
của lớp đất cát này như sau:
3
G . (1 w) 2, 63.1.(1 0,136)
T
1, 93( )
m
1 e 1 0, 55
γ + +
γ = = =
+ +
TRANG 4
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
TRỤ ĐỊA CHẤT
LỚP 3
LỚP 2
LỚP 1
C
át sỏi chặt
.
g=1,93 T/m3, Gs=2,63
e=0,55
E=55,5 (Mpa)
C
át thô chặt
.
g=1,99 T/m3, Gs=2,63
e=0,55
E=46,8 (Mpa)
Đất cát pha,
nhão
g=1,75 T/m3, Gs=2,64
=
;
tt
tc
Q
Q
n
=
N
o
M
o
Q
o
tt
N
tc
N
tt
M
tc
M
tt
Q
tc
Q
Móng C1
75 (T) 62,5 (T) 0 (Tm) 0 (Tm) 0(T) 0 (T)
Móng C2
50(T) 41,7 (T) 0 (Tm) 0 (Tm) 0 (T) 0 (T)
=0.
Từ ϕ
tt
=35,20° tra bảng được A=1,706; B=7,834; D=9,672
Do mực nước ngầm ở độ sâu 2m có ảnh hưởng trực tiêp tới cường độ đất nền nên
trong tính toán sử dụng dung trọng đẩy nổi của các lớp đất dưới MNN.
2
2
'
1
'
1 1 2 2
II
1 2
3
1,9 0,1 0, 2
h h
h h 1, 9 0,3
1,9.1,75 0,1.1,99 0,2.1,05
T
1,70( )
m
1,9 0,3
+ +g g g
+g g
= =g
+ +
+ +
= =
+
* '
1 2
1 II II tb
tc
2
m m
a Bh Dc h .1, 2
k
1,4.1
7,834.2, 2.1,70 9, 672.0 2.2, 2
1
T
37,3( )
m
é ù
ê ú
= + -g g
ê ú
ë û
é ù
= + -ê ú
ê ú
ë û
=
3 2
4,8b 37,3b 62,5 0
b 1,2(m).
+ - =Þ
=Þ
Chọn b=l=1,2m
tc '
2
gl
T
p p h 41, 4 1,05.0,2 1, 99.0,1 1,75.1, 9 36( )
m
= - = - - - =g
Ứng suất gây lún của những điểm nằm trên trục O tính với ứng suất gây lún ở đế
móng phân bố đều
gl
P
=36 T/m
2
Điểm z (m) 2z/b l/b k0
σbt(T/m2)
σgl=36.k0
(T/m2)
0 0.0 0.00 1 1.000 3.92 36.00
1 0.4 0.67 1 0.859 4.72 30.94
2 0.8 1.33 1 0.552 5.51 19.86
3 1.2 2.00 1 0.336 6.31 12.10
4 1.6 2.67 1 0.217 7.11 7.83
5 2.0 3.33 1 0.150 7.90 5.40
6 2.4 4.00 1 0.108 8.70 3.89
7 2.8 4.67 1 0.081 9.49 2.93
8 3.2 5.33 1 0.065 10.29 2.33
9 3.6 6.00 1 0.051 11.09 1.83
10 4.0 6.67 1 0.042
11.88 1.51
TRANG 7
19.86
3 40
19.86
15.98 0.8 4680 0.1093
12.10
4 40
12.10
9.97 0.8 4680 0.0682
7.83
5 40
7.83
6.62 0.8 4680 0.0453
5.40
6 40
5.40
4.65 0.8 4680 0.0318
3.89
7 40
3.89
3.41 0.8 4680 0.0233
2.93
8 40
2.93
2.63 0.8 4680 0.018
2.33
9 40
2.33
2.08 0.8 4680 0.0142
1.83
10 40
T / m²
44,4(
T
m2
)
1300
1300
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
c. Tính toán độ bền, cấu tạo móng
Sử dụng vật liệu làm móng: bê tông mác 200 có R
n
=90 (kG/cm
2
)=900 (T/m
2
)
Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cổ cột:
tt
2
C
n
N 75
F 0, 084(m ).
R 900
= = =
C C
b F 0,084 0,3(m)= = =
Chọn cột có tiết diện b
c
x l
h 0,58(m)
2 2 0,75.75 44, 4
= + =Þ
+
Chọn a
bv
=4 (cm), h
0
=60 (cm) h
m
=h
0
+a
bv
= 64(cm).
Kiểm tra điều kiện chọc thủng:
Do tháp chọc thủng bao trùm cả móng nên không cần kiểm tra
điều kiện chọc thủng.
Thiết kế thép
Mômen ngàm
2 2
tt
C
b(l l ) 1,3.(1,4 0,3)
M p .44,4 8,73(Tm)
8 8
- -
= = =
.
1300
100
500300500
100
7∅
12
7
∅
12
100
100
50 50
MÓNG C1
TỈ LỆ 1/20
TRANG 10
1150
800
4100
350
250
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
2. Thiết kế móng C1’ (Móng chân vòt tại khe lún)
a. Tính toán kích thước tiết diện đáy móng
Do móng chân vòt chòu tải lệch tâm rất lớn nên so với móng C1 chòu tải đung
tâm, tăng chiều sâu chôn móng hơn nữa để tăng sứ`c chòu tải cho móng.Chọn
chiều sâu chôn móng lúc này là h=2,5m.
Thiết kế móng kích thước bxl với tỉ số l/b=5.Áp lực tại đáy móng
tc
tc
tb
1
= + = +Þ
Lấy p
tc
= R ta được phương trính bậc 3:
2
3 2
62,5
5 2,5b 47
5b
12,5b 210b 62,5 0
b 0,6(m)
l 5b 3(m)
+ = +
+ - =Þ
=Þ
= =Þ
Diện tích móng F=0,6x3=1,8m
2
Diện tích cột sơ bộ: như phần trên tính được F
c
=0,084 (m
2
)
Chọn cột 25x35 cm
Móng chòu tải lệch tâm lớn nên tăng kích thước lên 1,4 lần. Lúc này bề rộng
đáy móng là:
1,4.0, 6.3
b 0,7(m)
5
Chiều rộng hữu hiệu của móng:
TRANG 11
900
1800
100
775 250 775
100
350 550
100
50
50
4
5
°
900
175 1450 173
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
b
’
=3(0,8/2-0,18)=0,66(m).
Ứng suất lớn nhất dưới đáy móng:
2 2
max
'
2 N
2.78,5
T T
p 59,5( ) 1,2R 1,2.49 58, 8( )
m m
b .l 0,66.4
CC
=0 như hình bên
thì
C
K ¥®
, lúc đó xem như móng không
chòu mô men, còn giằng móng xem như 1 cái đai tiếp nhận mômen, áp lực dưới
đáy móng được tính là phân bố đều.
Dưới đáy móng tính toán, lực phân bố đều:
tc
N
p
F
=
. Theo như
phần tính toán ở trên nếu ta thết kế móng với tỉ lệ 2 cạnh là 1:2,
chiều sâu chôn móng là 2,2m thì ta có phương trình:
2
3 2
62,5
4,4 2,5b 41
2b
5b 73, 2b 62,5 0
b 0,9(m)
l 2b 1,8(m)
+ = +
+ - =Þ
=Þ
= =Þ
Vậy
=P
tt
.F
ct
=38,6.1,2.2.(0,175.0,9)=14,6(T)
0,75.R
K
.b
tb
.h
0
=
0,75.75.0,6.(0,9 0,35) 40,5(T)+ =
N
ct
<40,5 (T), thỏa điều kiện chọc thủng
b. Dự báo độ lún:
Ứng suất gây lún:
tc '
2
gl
T
p p h 43 1,05.0,2 1,99.0,1 1,75.1,9 39,3( )
m
= - = - - - =g
Điểm z (m) 2z/b l/b k0
δ
bt
(T/m2
)
34,68 0,8 4680 0,2371
32,44
4 40
32,44
30,41 0,8 4680 0,2080
28,38
5 40
28,38
26,46 0,8 4680 0,1809
24,54
6 40
24,54
22,84 0,8 4680 0,1561
21,13
7 40
21,13
19,67 0,8 4680 0,1345
18,20
8 40
18,20
16,97 0,8 4680 0,1160
15,73
15,73
TRANG 13
gl
KN / m²
tb
gl
= = =
Mômen ngàm I-I:
2 2
tt
C
I I
l(b b ) 1,8.(0,9 0,35)
M p .46,3 12, 6(Tm)
2 2
-
- -
= = =
.
Chọn thép CII
5
2
a1
a 0
M 12, 6.10
F 8, 97(cm ).
0,9.R .h 0, 9.2600.60
= = =
Chọn thép 9Φ12(F=10,18cm
2
), khoảng cách giữa các thanh
thép a=200mmm,
Chiều dài mỗi thanh l=1040mm
Mômen ngàm II-II:
2 2
tt
2
a1
a 0
M 20, 625.10
F 32, 6(cm ).
0,9.R .h 0,9.2600.27
= = =
Chọn 4Φ28+2Φ22 (32,23 cm
2
)
300
250
4∅
28
2∅
22
2∅
14
TRANG 14
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
TỈ LỆ 1/20
MÓNG C1'
MẶT CẮT B-B
TỈ LỆ 1/20
B B
A
A
(
∅
8a200)
Q
o
tt
N
tc
N
tt
M
tc
M
tt
Q
tc
Q
Móng T3
19(T/m) 15,8
(T/m)
7,1
(Tm/m)
5,9
(Tm/m)
0,8
(T/m)
0,7
(T/m)
Tải trọng
615,6T 511,9T 230Tm 191,2Tm 25,9T 22,7T
a.Tải trọng tác dụng:
Chọn kích thước móng là BxL=6x9 (m).
Tổng chiều dài vách cứng:
Lực cắt:
Theo phương x: Q
x
=Q
tc
.l
2
=0,7.14,4=10,08 (T)
Theo phương y: Q
y
= Q
tc
.
l
1
=0,7.18=12,6 (T)
Tại cao độ đáy thang máy:
Mômen
y
tc
M
=
y
M
+ Q
x
.2=84,96+10,08.2=105,12 (Tm)
x
tc
M
y
.2,8=106,2 +12,6.2,8=136(Tm)
TRANG 16
6000
9000
300
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Lực thẳng đứng: N
tc
=512+9.6.0,8.2,5=620 (T)
Độ lệch tâm:
tc
x
x
tc
M 113
e 0,18(m)
N 620
= = =
tc
y
y
tc
M
136
e 0,22(m)
N 620
= = =
Phản lực đất nền:
tc
tc
y
tc
x
2
min
6e
N 6e 620 6.0,18 6.0,22
T
p 1 1 7,7( )
m
F b l 9.6 6 9
ỉ ư
ỉ ư
÷
ç
÷
ç
= - - = - - =
÷
ç ÷
ç
÷
÷
ç
ç
÷
è ø
è ø
b.Dự báo độ lún
10 4,0 1,33 1,5 0,642 13,08 6,10
Tại tâm móng
TRANG 17
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Lớ
p
đất
Lớp
phân tố
Chiều dày
lớp phân tố
(cm)
2
1 40 9,50
9,48
2 40 9,48
9,39
3 40 9,39
9,24
4 40
9,24
8,93
5 40
8,93
8,54
6 40
8,54
8,11
7 40
8,11
Độ lệch tâm theo phương y:
1x
y
M 104,4
e 0,46(m)
N 228
= = =
TRANG 18
gl
KN / m²
tb
gl
E
tb
i gl i
s . .h
E
β
= σ
cm
KN / m²
T / m²
A
÷
ç ÷
ç
÷
÷
ç
ç
÷
è ø
è ø
y
tt
1
2
min
1
6e
N 28 6.0,46
T
p 1 1 5,85( )
m
F l 9.3 9
ỉ ư
ỉ ư
÷
ç
÷
ç
= - = - =
÷
Mômen
M
x1
= 7,1.3,15.2+0,8.3,15.2.2=54,81(Tm)
Lực thẳng đứng:
N
1
=19.3,15.2=119,7(T)
Độ lệch tâm theo phương y:
1x
y
M 54,81
e 0,46(m)
N 119,7
= = =
y
tt
2
2
max
2
6e
N 119,7 6.0,46
T
p 1 1 5,52( )
m
F l 9.3,15 9
ỉ ư
ỉ ư
÷
÷
ç
= - = - =
÷
ç ÷
ç
÷
÷
ç
ç
÷
è ø
è ø
TRANG 19
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
Sơ đồ tính:
Mômen âm M=42,78 (Tm)
Tính thép cho lớp trên:
Tính cho 1m dài thì mômen cực đại là 42,78/3,15=13,6(Tm)
5
2
a1
a 0
M 13,6.10
F 8,3(cm ).
0,9.R .h 0,9.2600.70
= = =
Chọn thép Φ14a180 (F=8,55 cm
2
/m dài)
3 x
2
max
3
N 6e 102,6 6.2,29
T
p 1 1 17,1( )
m
F l 6.3,3 6
ỉ ư ỉ ư
÷ ÷
ç ç
= + = + =
÷ ÷
ç ç
÷ ÷
ç ç
è ø è ø
tt
3 x
2
min
3
N 6e 102,6 6.2,29
T
p 1 1 6,7( )
m
F l 6.3,3 6
ỉ ư ỉ ư
÷ ÷
14 dùng làm
giá đỡ a1500
3000 3150
6150
3000 3300 3000
9300
∅
12a200
∅
12a200
∅
14a1500
TRANG 21
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG GVHD: Ths. TRƯƠNG QUANG THÀNH
PHẦN 2:
MÓNG CỌC
1. Xử lý số liệu, đánh giá điều kiện xây dựng công trình
Lớp 1 (52)
ST
T
Độ
ẩm tự
nhiên
Giới
hạn
nhão
Giới
hạn
dẻo
Dung
-W
P
= 31,7-25,1=6,6 (%) Đất cát pha (Á cát).
Trạng thái : Phân loại trạng thái đất dính theo độ sệt I
L
(TCXD 45-78)
p p
L
L p P
w w w w
29,4-25,1
I 0, 65
w w I 6,6
- -
= = = =
-
.
Do I
L
>1 Trạng thái Dẻo.
Hệ số rỗng tự nhiên:
s w
G . (1 w)
2, 67.1.(1 0,294)
e 1 1 0, 9088
1, 81
+g
+
= - = - =
g
dựa vào bảng I-6 (Bài tập Cơ học đất- Vũ Công Ngữ, Nguyễn Văn Thông)
nội suy được giá trò ϕ=36,75°.
Chọn giá trò tính toán
ϕ
tt
=36,75°/1,2=30,625°.
Từ trạng thái của đất là chặt vừa, dựa theo bảng I-4 (Phân loại độ chặt
của đất rời theo hệ số rỗng) ta có thể suy ngược lại hệ số rỗng của lớp đất
cát này là: 0,60 ≤ e ≤ 0,75. Tiếp tục với giá trò q
c
=68 (kG/cm
2
) và giá trò e ở
trên, nội suy được giá trò e=0,6525.
=>
S
r
W.G 0,195.2, 64
S 0, 789
e 0, 6525
= = =
Dựa vào bảng 1.5 (Phân loại độ ẩm của đất theo độ bão hòa S
r
, tập bài
giảng) suy ra được lớp đất cát này thuộc loại rất ẩm.
Theo TCVN 45-78 thì E=3q
c
=3.6,8=20,4 (MPa)
Lớp 3 (75)
Tên : phân loại đất dính theo chỉ số dẻo I
e 1 1 0, 833
1,86
+g
+
= - = - =
g
Môđun biến dạng(Theo TCXD 45-78)
E=3q
c
=3.4,48=13,44 (Mpa).
Lớp 4 (21)
Đường kính
hạt (mm)
≥10 ≥5 ≥2 ≥1
≥0,
5
≥0,2
5
≥0,1
≥0,0
5
≥0,01 ≥0,002 ≥0,002
Thành phần
(%)
0 7,5 28,5 66 85 95 98 100 100 100 0
Hàm lượng hạt có d>2mm chiếm 28,5%>25% Đất cát sạn
Trạng thái: Phân loại theo thí nghiệm xuyên tónh:
Do : q
c
=19 (MPa)=190 (kG/cm
Mô đun biến dạng
E=3q
c
=3.19=57 (MPa)
52
6
75
21
Đất cát pha, dẻo
γ
=1,81T/m2; Gs=2,67
I
L
=0,65 ; E=5,61 MPa N=9 ; e=0,9088
Đất cát nhỏ, chặt vừa, rất ẩm
γ
=1,91T/m2; Gs=2,64;
ϕ=30,6250
E=20,4 MPa ; N=15 ; e=0,6525
Đất cát pha, dẻo
γ
=1,86T/m2 I
L
=0,21
E=13,444 MPa ; N=15 ; e=0,6525
Cát sạn, chặt
;
γ
=1,95T/m2; Gs=2,63;
Q P T 30,7 3,4 34,1(KN) 3,41(T)
= = =
tt
y C2
Q T 3(KN) 0,3(T)
b.Tải tiêu chuẩn:
Lấy hệ số vượt tải n=1,2
+ +
= + = + = =
tc
a c
P P 370 325
N G 0,4.0,6.25.9 633(KN) 63,3(T)
1,2 1,2
tt
y
tc
y
M
M 370(KNm) 37(Tm)
1,2
= = =
tt
tc
x
x
M 1,92
M 1,6(Tm)
1,2 1,2
= = =
Phương án 2:
Dùng cọc BTCT 30x30, đài cọc đặt vào lớp 1, cọc hạ bằng phương pháp ép.
TRANG 25