2700 600
mnn
16007100
3900
1.2. Đặc điểm công trình thiết kế:
- Đối với sơ đồ công trình thiết kế nhà thí nghiệm hoá học ,đây là loại nhà khung
bê tông cốt thép không có tường chèn có mặt bằng và mặt cắt như hình vẽ. Cột bê
tông cốt thép đổ liền khối
- Tra bảng 16 TCXD 45-78 đối với nhà khung bê tông cốt thép không có tường
chèn ta có:
*) Độ lún tuyệt đối giới hạn: S
gh
= 8 (cm)
*) Độ lún lệch tương đối giới hạn: ∆S
gh
= 0,002
1.3. Tải trọng công trình tác dụng lên móng:
5
- Tải trọng công trình tác dụng lên đỉnh móng đã được cho trước là tổ hợp bất lợi
nhất của tải trọng tính toán:
*) Đối với móng cột trục A:
1850
0
=
tt
N
(kN);
245
0
=
tt
M
(kNm);
18=
tt
Q
(kN)
*) Đối với móng cột trục D:
610
0
=
tt
N
(kN);
39
0
=
tt
M
(kNm);
1.4. Điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn:
- Theo báo cáo khảo sát địa chất công trình ta thấy nền đất từ trên xuống gồm các
lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng và trung bình bằng các trụ địa chất
như trên hình vẽ.
- Để lựa chọn giải pháp nền móng và độ chôn sâu móng ta cần đánh giá tính chất
xây dựng của từng lớp đất:
a) Lớp 1: Đất lấp xám ghi dày trung bình : 0,6(m)
Trong đó: γ = 16 (KN/m
3
)
b) Lớp 2: Sét pha xám ghi dày trung bình : 4,3(m)
Độ sệt của lớp đất này là:
693,0
7,238,33
7,237,30
=
−
−
=
−
−
=
pL
p
L
WW
WW
I
=> Lớp đất sét pha xám ghi ở trạng thái dẻo mềm
Hệ số rỗng của lớp đất là:
( )
( )
968,01
2,18
7,3001,014,27
1
01,01
2
=−
×+×
=−
+
=
γ
γ
W
e
s
Lớp đất nầy có một phần dưới mực nước ngầm nên phảI kể đến đẩy nổi
Dung trọng đẩy nổi của lớp đất là:
84,8
968,01
104,27
1
2
2
=
+
−
=
+
−
=
e
ws
dn
γγ
γ
(kN/m
3
)
=> Đây là đất loại trung bình
c) Lớp 3: Cát pha dày trung bình: 3,9(m)
Độ sệt của lớp đất này là:
6
608,0
4,213,29
4,212,26
=
−
−
=
−
−
=
pL
p
L
WW
WW
I
=> Lớp đất cát pha ở trạng thái dẻo
Hệ số rỗng của lớp đất là:
( )
( )
841,01
3,18
2,2601,017,26
1
01,01
3
=−
×+×
=−
+
=
γ
γ
W
e
s
Dung trọng đẩy nổi của lớp đất là:
07,9
841,01
107,26
1
3
3
=
+
−
=
+
−
=
e
ws
dn
γγ
γ
(kN/m
3
)
=> Đây là đất loại trung bình
d) Lớp 4: Sét xám gụ dày trung bình : 7,1(m)
Hệ số rỗng của lớp đất là:
( )
( )
078,11
5,18
8,3701,019,27
1
01,01
4
=−
×+×
=−
+
=
γ
γ
W
e
s
Dung trọng đẩy nổi của lớp đất là:
614,8
078,11
109,27
1
4
4
=
+
−
=
+
−
=
e
ws
dn
γγ
γ
(kN/m
3
)
Độ sệt của lớp đất này là:
617,0
6,2446
6,248,37
=
−
−
=
−
−
=
pL
p
L
WW
WW
I
=> Lớp đất sét xám gụ ở trạng thái dẻo mềm
=> Đây là đất loại trung bình
e) Lớp 5: Cát hạt vừa chiều dày chưa kết thúc tại độ sâu khảo sát là 30m
Hệ số rỗng của lớp đất là:
( )
( )
634,01
7,18
5,1701,0126
1
01,01
5
=−
×+×
=−
+
=
γ
γ
W
e
s
=> Lớp cát này ở trạng thái chặt vừa
Dung trọng đẩy nổi của lớp đất là:
79,9
634,01
1026
1
5
5
=
+
−
=
+
−
=
e
ws
dn
γγ
γ
(kN/m
3
)
7
Điều kiện địa chất thuỷ văn:
Mực nước ngầm nằm ở vị trí 2,2 m so với cos khảo sát của trụ địa chất và nằm ở vị
trí 2,6 m so với có ngoài nhà.
2. THIẾT KẾ
Thiết kế móng đặt dưới cột trục A:
2.1) Phương án thiết kế móng đơn BTCT chôn nông trên nền thiên nhiên:
2.11. Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên đỉnh móng:
Hệ số vượt tải là: n =1,15
Lực dọc tiêu chuẩn ở đỉnh móng là:
7,1608
15,1
1850
0
0
===
n
N
N
tt
tc
(kN)
Mômen tiêu chuẩn ở đỉnh móng là:
04,213
15,1
245
0
0
===
n
M
M
tt
tc
(kNm)
Lực cắt tiêu chuẩn ở đỉnh móng là:
65,15
15,1
18
===
n
Q
Q
tt
tc
(kN)
2.12. Xác định kích thước sơ bộ đáy móng:
Chọn độ sâu chôn móng là h = 1,5 (m) đối với đất ngoài nhà, như vậy đế móng đặt
ở lớp đất thứ 2 là lớp đất sét pha xám ghi.
Do cos ngoài nhà thấp hơn cos trong nhà là 0,4 (m) nên móng được chôn sâu so
với trong nhà là: h
tr
= 1,5 + 0,4 =1,9(m)
Như vậy ta có
7,1
2
9,15,1
2
' =
+
=
+
=
tr
hh
h
(m)
Hệ số m
1
= 1,1 do móng được đặt tại lớp sét xám gụ có I
L
= 0,617 > 0,5
Hệ số m
2
= 1,0 vì công trình là nhà khung
Hệ số độ tin cậy k
tc
= 1
Do trị tính toán thứ hai của góc ma sát trong là ω
II
= 16,8 nên ta tra bảng có các hệ
số như sau: A = 0,382; B = 2,542; D = 5,122
Trị tính toán của trọng lượng thể tích đất kể từ đáy móng trở lên là:
92,16
4,06,05,0
4,02,186,0165,0.17
.
321
332211
'
=
++
×+×+
=
++
++
=
hhh
hhh
II
γγγ
γ
(kN/m
3
)
Trị tính toán của trọng lượng thể tích đất dưới đế móng là:
2,18=
II
γ
(kN/m
3
)
8
Dung trọng
20=
tb
γ
(kN/m
3
)
Giả thiết chiều rộng móng là b = 2,8 (m)
Cường độ tính toán của lớp đất nền:
( )
IIIIII
tc
DcBhAb
k
mm
R ++=
'
21
γγ
( )
5,244=27×122,5+92,16×5,1×542,2+2,18×8,2×382,0
1
1×1,1
=
(kPa)
Diện tích sơ bộ cho đế móng là:
642,7
7,1205,244
7,1608
'
0
=
×−
=
−
=
hR
N
F
tb
tc
γ
(m
2
)
Móng chịu tải trọng lệch tâm nên ta chọn móng có tiết diện đế chữ nhật => Như
vậy ta tăng diện tích đế móng lên:
F
*
= 1,13F = 1,137,642 = 8,41(m
2
)
Chọn tỷ số:
2,1==
n
k
b
l
=>
647,2
2,1
41,8
*
===
n
k
F
b
(m) => chọn b = 2,6(m)
=> l = 1,2b = 1,232,6 = 3,12 (m) => Chọn l = 3,2(m)
=> Chọn tiết diện đế móng là b3l = 2,633,2 (m)
Chiều cao móng là: h
m
= 1,5 – 0,75 = 0,75 (m)
9
0.4
-
N
®
®
0.0
+
800
3200
Hình 1:
Mặt cắt móng cột trục A
Trọng lượng khối đất chênh lệch là:
N
đ
= γ
đất lấp
h
1
l
1
b = 1730,431,232,6 = 21,216(kN)
(1,2 là giá trị từ mép cột đến mép thân móng và bằng
2
8,02,3 −
)
Độ lệch tâm của hợp lực khối đất với trọng tâm diện tích đế móng là:
( )
14,0
2
4,06,1
=+
−
=
d
e
(m)
Mômen do khối đất chênh lệch gây ra là:
M
đ
= e
đ
3N
đ
= 1321,216 = 21,216(kN)
Độ lệch tâm của hợp lực các tải trọng tác dụng:
153,0
7,1608
75,065,15216,2104,213
0
00
=
×++
=
++
=
tc
m
tc
d
tc
N
hQMM
e
(m)
Áp lực lớn nhất ở tại đáy móng do các tải trọng tiêu chuẩn gây nên :
79,2827,120
2,3
153,06
1
6,22,3
7,1608
'
6
1
0
max
=×+
×
+
×
=+
+= h
l
e
lb
N
tb
tc
tc
γσ
(kPa)
Áp lực nhỏ nhất ở tại đáy móng do các tải trọng tiêu chuẩn gây nên :
10
92,1717,120
2,3
153,06
1
6,22,3
7,1608
'
6
1
0
min
=×+
×
−
×
=+
−= h
l
e
lb
N
tb
tc
tc
γσ
(kPa)
Áp lực trung bình ở tại đáy móng do các tải trọng tiêu chuẩn gây nên :
35,227
2
92,17179,282
2
minmax
=
+
=
+
=
tctc
tc
tb
σσ
σ
(kPa)
Cường độ tính toán của lớp đất nền là:
( )
IIIIII
tc
DcBhAb
k
mm
R ++=
'
21
γγ
( )
97,24227122,592,165,1542,22,186,2382,0
1
11,1
=×+××+××
×
=
(kPa)
Ta có giá trị 1,2R = 1,23242,97 = 291,57(kPa)
có 95%.1,2.R=95%.291,97=277(KPa)
)(97,242)(35,227
)(57,292.2,1)(79,282)(277.2,1%.95
max
KPaRKPaP
KPaRKPaPKPaR
tc
tb
tc
=<=
=<=<=
=> Như vậy áp lực tại đáy móng do các tải trọng tiêu chuẩn gây ra nhỏ hơn cường
độ tính toán của đất nền.
KL: Kích thước đáy móng là (2,6.3,2)m
2.13. Kiểm tra điều kiện biến dạng của móng:
Ứng suất gây lún ở đáy móng:
1,2204,02,1835,227"
10
=×−=−=
=
h
tc
tb
gl
z
γσσ
(kPa)
Ứng suát bản thân tại đáy móng:
)(28,72,18.4,0
0
KPa
bt
z
==
=
σ
Chia đất nền dưới đáy móng thành các phần có chiều dày
m
b
h
i
65,0
4
=≤
BẢNG TÍNH ỨNG SUẤT GÂY LÚN VÀ ỨNG SUẤT BẢN THÂN
11
Lớp
đất
Điểm Độ sâu
z(m)
b
l
b
z.2
K
oi
gl
zoi
gl
K
0
.
=
=
σσ
bt
z
σ
Sét pha
xám
ghi
E=7,8
(MPa)
0 0 1,23 0 1 220,1 7,28
1 0,4 1,23 0,307 0,976 214,817
2 0,8 1,23 0,615 0,895 196,989
3 1,2 1,23 0,923 0,778 171,237 29,12
4 1,6 1,23 1,23 0,645 141,964
5 2 1,23 1,538 0,525 115,552
6 2,4 1,23 1,846 0,43 94,643
7 2,8 1,23 2,154 0,35 77,035
8 3,2 1,23 2,46 0,29 63,83
9 3,6 1,23 2,77 0,24 52,824
10 3,9 1,23 3 0,213 46,88 52,988
Cát
pha
11 4,4 1,23 3,385 0,174 38,297
12 4,8 1,23 3,7 0,15 33,015
13 5,2 1,23 4 0,1297 28,547
14 5,6 1,23 4,31 0,114 25,09
15 6 1,23 4,615 0,1 22,01
16 6,5 1,23 5 0,087 19,15
17 7 1,23 5,385 0,076 16,73
18 7,8 1,23 6 0,0615 13,536 83,36
Sét
xám gụ
19 8,5 1,23 6,54 0,052 11,445
20 9,5 1,23 7,3 0,042 9,244 98
21 10,5 1,23 8,1 0,035 7,703
22 11 1,23 8,46 0,0323 7,109 115,92
Tại độ sâu H = 9,5(m) dưới đáy móng có
bt
z
gl
z
σσ
1,0≈
=> Như vậy tại đây đạt giới
hạn nền.
Độ lún của nền được tính theo công thức sau:
∑
=
=
n
i
i
i
gl
zi
E
h
S
1
8,0
σ
)
2
244,9
2
45,11
(
7500
1
.8,0)
2
45,11
2
536,13
(
7500
7,0
.8,0)
2
536,13
2
73,16
(
9400
8,0
.8,0
)
2
73,16
15,19
2
01,22
(
9400
5,0
.8,0)
2
01,22
09,25 015,33
2
297,38
(
9400
4,0
.8,0)
2
297,38
2
88,46
(
9400
5,0
.8,0
)
2
88,46
2
824,52
(
7800
3,0
.8,0)
2
824,52
83,63 817,214.
2
1,220
.(
7800
4,0
.8,0
++++++
++++++++++
+++++++=S
Nên S= 0,0618(m)=6,18(cm) < 8(cm)
KL:Thoả mãn điều kiện lún
12
Hình 1: Biểu đồ ứng suất gây lún và biểu đồ ứng suất bản thân
3900
1500
171,23
196,98
214,82
220,1
94,64
115,55
141,96
38,29
46,88
52,82
63,83
77,03
19,15
22,01
25,09
28,54
33,01
13,53
16,73
9,24
11,44
98
6
mnn
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
5
4
3
2
1
0
+0,0
-0,4
500
7,28
29,12
52,98
83,36
60016002700
2.14. Tính toán độ bền và cấu tạo móng
Dùng bê tông mác 200 có Rn = 90 kPa, R
k
= 750 kPa, cốt thép thuộc nhóm AII có
Ra = 280000 kPa.
13
1
p
1200
3200
min
p
p
Hình 2: Áp lực tại đáy móng do tải trọng gây ra
Áp lực lớn nhất ở tại đáy móng do các tải trọng tính toán gây nên :
144,286
2,3
153,06
1
6,22,3
18506
1
0
max
=
×
+
×
=
+=
l
e
lb
N
tt
tt
σ
(kPa)
Áp lực nhỏ nhất ở tại đáy móng do các tải trọng tính toán gây nên :
57,158
2,3
153,06
1
6,22,3
18506
1
0
min
=
×
−
×
=
−=
l
e
lb
N
tt
tt
σ
(kPa)
Áp lực trung bình ở tại đáy móng do các tải trọng tính toán gây nên :
36,222
2
57,158144,286
2
minmax
=
+
=
+
=
tttt
tt
tb
σσ
σ
(kPa)
Áp lực tính toán ở đế móng ứng với cạnh cột :
( )
( )
3,23857,158144,286
2,3
2
57,158
2,3
)2,12,3(
minmaxmin1
=−×+=−
−
+=
tttttttt
σσσσ
(kPa)
22,262
2
3,238144,286
2
1max
0
=
+
=
+
=
tttt
tt
σσ
σ
(kPa)
Chiều cao làm việc của móng :
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét