Tải Đồ án Nền móng – Trương Quang Thành – Download File Word, PDF

MỤC LỤC
Phần 1: MÓNG NÔNG ………………………………………………………………. 2
I/ Số liệu công trình …………………………………………………………………………… 2
II/ Xử lý số liệu …………………………………………………………………………………. 2
III/ Phương án móng ………………………………………………………………………… 5
A. THIẾT KẾ MÓNG C1………………………………………………………………………….. 6
1/ Tải trọng truyền xuống móng ………………………………………………………….. 6
2/ Xác định kích thước đáy móng ………………………………………………………… 6
3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng ……………………………………………………. 8
4/ Kiểm tra kích thước đáy móng theo TTGH 2 …………………………………….. 9
5/ Tính độ bền và cấu tạo móng …………………………………………………………. 11
6/ Tính toán và bố trí thép …………………………………………………………………. 15
B. THIẾT KẾ MÓNG C2………………………………………………………………………….18
1/ Tải trọng truyền xuống móng ………………………………………………………… 18
2/ Xác định kích thước đáy móng ………………………………………………………. 18
3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng ………………………………………………….. 19
4/ Kiểm tra kích thước đáy móng theo TTGH 2 …………………………………… 21
5/ Tính độ bền và cấu tạo móng …………………………………………………………. 23
6/ Tính toán và bố trí thép …………………………………………………………………. 27
Phần 2: MÓNG CỌC ……………………………………………………………….. 30
I/ Số liệu công trình …………………………………………………………………………. 30
II/ Phương án móng ……………………………………………………………………….. 31
III/ Xác định tải trọng truyền xuống móng từ cao trình MĐTN ………… 35
IV/ Đánh giá điều kiện địa chất ……………………………………………………….. 35
V/ Tính toán cấu tạo cọc …………………………………………………………………. 36
VI/ Kiểm tra độ lún móng cọc ………………………………………………………….. 46
VII/ Tính toán và bố trí thép đài cọc ……………………………………………….. 52

VU DUY TÙNG – 11510301926 1

Phần 1: MÓNG NÔNG
I/ Số liệu công trình:
+ Công trình: Các móng có nội lực tính toán dưới cân cột tại cao độ mặt đất
như sau:

Nội lực Đơn vị Móng C1 Móng C2
N0 T 85.0 55.0
M0 T.m 3.0 2.0
Q0 T 2.0 1.4
+ Đất nền:

CÁC LỚP ĐẤT Mực nước ngầm
Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 (tính từ mặt đất)
Số hiệu H (m) Số hiệu H (m) Số hiệu (m)
50 1.5 65 5.5 73 6.7
II/ Xử lý số liệu:
1/ Lớp đất thứ 1: Số hiệu 50, dày 1.5m, có chỉ tiêu cơ lý nhu sau:

W Wnh Wd γ Δ Φ c
(%) (%) (%) (T/m3) (độ) (kg/cm2)

28.6 31.2 24.7 1.8 2.66 11040’ 0.08
Kết quả thí nghiệm nén e-p KQ KQ
với tải trọng nén P (kPa) xuyên tĩnh qc xuyên tiêu
100 200 300 400 (MPa) chuẩn N
0.82 0.79 0.74 0.72 1.77 9
+ Chỉ số dẻo:
I P  Wnh  Wd  31.2  24.7  6.5%
 I P  6.5%  7%  Đất cát pha
+ Chỉ số sệt:
W  Wd 28.6  24.7
IL    0.6
IP 6.5

 0  I L  0.6  1  Đất ở trạng thái dẻo

VU DUY TÙNG – 11510301926 2

=> Lớp 1 thuộc loại đất cát pha – dẻo
+ Hệ số rỗng:
   n  (1  W ) 2.66  1  (1  0.286)
e 1   1  0.9
 1.8

+ Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): E    qc

Ứng với đất cát pha    3  E  3  1.77  5.31( MPa )

2/ Lớp đất 2: Số hiệu 65, dày 5.5m, có chỉ tiêu cơ lý sau:

W Wnh Wd γ Δ Φ c
(%) (%) (%) (T/m3) (độ) (kg/cm2)

28 34.6 22.1 1.84 2.7 13050’ 0.18
Kết quả thí nghiệm nén e-p KQ KQ
với tải trọng nén P (kPa) xuyên tĩnh qc xuyên tiêu
100 200 300 400 (MPa) chuẩn N
0.83 0.80 0.78 0.75 2.25 11
+ Chỉ số dẻo:
I P  Wnh  Wd  34.6  22.1  12.5%
 7%  I P  6.5%  14%  Đất sét pha
+ Chỉ số sệt:
W  Wd 28  22.1
IL    0.47
IP 12.5

 0.25  I L  0.47  0.5  Đất ở trạng thái dẻo cứng
=> Lớp 2 thuộc loại đất sét pha – dẻo cứng
+ Hệ số rỗng:
   n  (1  W ) 2.7  1  (1  0.28)
e 1   1  0.88
 1.84
+ Dung trọng đẩy nổi:
(  1)   n (2.7  1) 1
 dn    0.91(T/ m3 )
1 e 1  0.88
+ Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): E    qc

VU DUY TÙNG – 11510301926 3

Ứng với đất sét pha    7  E  7  2.25  15.75 ( MPa)
3/ Lớp đất 3: Số hiệu 73, có chỉ tiêu cơ lý sau:
W Wnh Wd γ Δ Φ c
(%) (%) (%) (T/m3) (độ) (kg/cm2)

22 27.1 20.6 1.9 2.67 18029’ 0.23
Kết quả thí nghiệm nén e-p với KQ KQ
tải trọng nén P (kPa) xuyên tĩnh qc xuyên tiêu
100 200 300 400 (MPa) chuẩn N
0.690 0.683 0.678 0.675 4.5 25
+ Chỉ số dẻo:
I P  Wnh  Wd  27.1  20.6  6.5%
 I P  6.5%  7%  Đất cát pha
+ Chỉ số sệt:
W  Wd 22  20.6
IL    0.22
IP 6.5

 0  I L  0.22  1  Đất ở trạng thái dẻo
=> Lớp 1 thuộc loại đất cát pha – dẻo
+ Hệ số rỗng:
   n  (1  W ) 2.67  1  (1  0.22)
e 1   1  0.71
 1.9
+ Dung trọng đẩy nổi:
(  1)   n (2.67  1) 1
 dn    0.97(T/ m3 )
1 e 1  0.71
+ Modul biến dạng (tr.259 sách Cơ học đất_Châu Ngọc Ẩn): E    qc

Ứng với đất cát pha    3  E  3  4.5  13.5( MPa )

VU DUY TÙNG – 11510301926 4

4/ Kết quả trụ địa chất

0.00 m

Lớp 1: Đất cát pha – dẻo

1.5 m

Lớp 2: Đất sét pha – dẻo cứng

5.5 m

6.70 m

Lớp 1: Đất cát pha – dẻo

III/ Phương án móng:
– Tải trọng công trình không lớn lắm.
– Lớp đất thứ 2 có độ dày 5.5m; có tính chất cơ lý tốt hơn so với lớp thứ 1 có
độ dày 1,5m và mực nước ngầm nằm khá sâu (6.7m) so với mặt lớp đất thứ 2. Nên
lớp đất thứ 2 là lớp đất thích hợp cho việc đặt móng.
=> Dùng móng đơn bêtông cốt thép và đặt vào lớp thứ 2.
– Chọn nhiều sâu chôn móng hm  2.0 (m)
( Không kể đến lớp bêtông lót ở đáy móng)

VU DUY TÙNG – 11510301926 5

A. THIẾT KẾ MÓNG C1:
1/ Tải trọng truyền xuống móng:
Tải trọng tính toán:
N 0tt M 0tt Q0tt
85.0 3.0 2.0
Chọn hệ số vượt tải n  1.15 :
N 0tc M 0tc Q0tt
73.9 2.61 1.74

2.0

2/ Xác định kích thước đáy móng:
Cường độ đất nền dưới đáy móng:
m1  m2
R  (A b  II  B  h   II’  D  cII )
ktc
Tra bảng 2.2/65 (Sách Nền và Móng các công trình dân dụng – công nghiệp
_ Nguyễn Văn Quảng)
 m1  1.2; m2  1.0;ktc  1.0 (Có khoan khảo sát địa chất)
  13050′  13.830  A  0.285;B  2.151;D  4.688

VU DUY TÙNG – 11510301926 6

 II  1.84 (T/ m3 ); c  0.18 (kg / cm2 )  1.8 (T / m 2 )
1.8  1.5  1.84  0.5
 II’   1.81 (T/m2 )
2
l
Chọn tỷ lệ hai cạnh đáy móng :  y  1.2
b
Chọn Ptc  Rtc
Ta giải phương trình để tìm b: a0 yb3  a1 yb 2  N 0tc  0 (*)
m1  m2 1.2  1.0
a0   A   II   0.285  1.84  0.629
ktc 1.0

m1  m2
a1   (B h  II’  D  cII )   tb  h
ktc
1.2  1.0
  (2.151  2.0  1.81  4.668  1.8)  2  2
1.0
 19.425

Thay ao , a1 vào (*): 0.629  1.2  b  19.425  1.2  b  73.913  0
3 2

 b  1.733 (m)
 l  1.733  1.2  2.079 (m)
Vì móng chịu tải lệch tâm nên tăng kích thước đáy móng lên 1.2 lần
 F  1.2  (1.733  2.079)  4.323 (m 2 )

Giữ nguyên tỷ lệ 2 cạnh đáy móng là y  1.2

F 4.323
 Bề rộng móng:  b    1.89  chọn b  2.0 (m)
1.2 1.2
 Bề dài móng: l  2.0  1.2  2.4 (m)
Vậy kích thước đáy móng C1: b  l  2.0  2.4
m m

3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng
Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng do các tải trọng tiêu chuẩn gây ra là:

VU DUY TÙNG – 11510301926 7

N tc M tc
P 
tc
max 
F W
tc
N M tc
Pmin 
tc

F W
P tc  Pmin
tc
Ptbtc  max
2
Đế kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực thì:
 Pmax
tc
 1.2R
 tc
 Pmin  0
 tc
 Ptb  R
tc tc
Tính Pmax ; Pmax ; Ptbtc và R:

– N tc  N 0tc   tb  h  b  l  73.913  2  2  2  2.4  93.113 (T)

– M tc  M 0tc  Q0tc  h  2.609  1.732  2  6.087 (T.m)

bl 2 2  2.42
– F  b  l  2  2.4  4.8 (m 2 ) ; W    1.92 (m3 )
6 6
Ta có:
93.113 6.087
tc
Pmax    22.569 (T/m 2 )
4.8 1.92
93.113 6.087
tc
Pmin    16.228 (T/m 2 )
4.8 1.92
22.569  16.228
Ptbtc   19.399 (T/m 2 )
2
m1  m2
R  (A b  II  B  h   II’  D  cII )
ktc
1.2  1.0
  (0.285  2  1.84  2.151 2  1.81  4.668  1.8)
1.0
 20.684 (T/m 2 )

 Pmax
tc
 22.569  1.2R  24.82 (T/m2 )
 tc
 Pmin  16.228  0
 tc
 Ptb  19.339  R  20.684 (T/m )
2

 Kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực

VU DUY TÙNG – 11510301926 8

Ta nhận thấy lớp đất thứ 3 có 3  2 của lớp thứ 2 nên ta không cần kiểm tra
cường độ tại đỉnh lớp thứ 3
4/ Kiểm tra kích thước đáy móng theo TTGH 2:
Ta có lực gây lún tại trọng tâm của đáy móng:
Pgl  Ptbtc    h  19.399  1.81  2  515.399 (T/m 2 )

Chia đất nền dưới đáy móng thành nhiều lớp nhỏ, mỗi lớp có chiều dày nhỏ
1
hơn b và đồng nhất.
4
1 1
b   2  0.5 (m)  chọn hi  0.5 (m)
4 4
Ứng suất gây lún tại những điểm nằm trên trục 0 do bản thân đất nền và ứng
xuất gây lún ở đáy móng phân bố đều. Pgl  15.399 (T/m 2 ) gây ra trong bảng sau:

  zbt   h  gl  K 0 Pgl
Lớp h z 2z l  zbt
Điểm (T/m ) 2
K0 (T/m 2 ) (T/m 2 )
đất (m) (m) b b  gl

0 1.84 2.0 0.0 0.000 1.2 1.000 3.620 15.399 0.235
1 1.84 2.5 0.5 0.577 1.2 0.911 4.540 14.028 0.324
2 1.84 3.0 1.0 1.154 1.2 0.683 5.460 10.520 0.519
3 1.84 3.5 1.5 1.731 1.2 0.469 6.380 7.214 0.884
2 4 1.84 4.0 2.0 2.308 1.2 0.323 7.300 4.974 1.468
5 1.84 4.5 2.5 2.886 1.2 0.229 8.220 3.531 2.328
6 1.84 5.0 3.0 3.463 1.2 0.171 9.140 2.632 3.472
7 1.84 5.5 3.5 4.040 1.2 0.130 10.060 2.002 5.025
8 1.84 6.0 4.0 4.617 1.2 0.103 10.980 1.578 6.957
Bảng tính giá trị ứng suất móng C1
Giới hạn nén lún được lấy tại điểm số 8 có độ sâu từ đáy móng là 4.0 (m)
Tại đó:  zbt  10.980  5   gl  5  1.578  7.89 (T/m2 )

VU DUY TÙNG – 11510301926 9

Biểu đồ phân bố ứng suất trong đất nền
 Dự báo dộ lún được thể hiện trong bản sau:
Trong đó:
 bti   bti 1  gli   gli 1
P1i  ; P2i  P1i 
2 2

e1i được nội suy theo P1i e1i  e2i
Si   hi
1  e1i

e2i được nội suy theo P2i

VU DUY TÙNG – 11510301926 10

Lớp  zbt   h  gl  K 0 Pgl Si
Điểm P1i P2i e1i e2i
đất (T/m 2 ) (T/m 2 ) (m)
0 3.620 15.399 4,080 19,462 0,858 0,801 0,015
1 4.540 14.028 5,000 17,832 0,853 0,805 0,013
2 5.460 10.520 5,920 15,190 0,849 0,813 0,010
3 6.380 7.214 6,840 13,211 0,844 0,819 0,007
2 4 7.300 4.974 7,760 12,206 0,839 0,822 0,005
5 8.220 3.531 8,680 11,902 0,835 0,822 0,003
6 9.140 2.632 9,600 12,022 0,830 0,822 0,002
7 10.060 2.002 10,520 12,391 0,826 0,821 0,001
8 10.980 1.578 Tổng 0,056
Tổng độ lún S  0.056 (m) =5.6 (cm)  S gh  8 (cm)

Vậy móng C1 thỏa điều kiện lún tuyệt đối
5/ Tính độ bền và cấu tạo móng:

 Rb  1150 (T/m 2 )
Sử dụng Bêtông B20 (#250) 
 Rbt  90 (T/m )

2

Thép AII có Rs  28000 (T/m 2 )
* Xác định chiều cao làm việc của móng theo điều kiện chịu uốn:
N 0tt  85.0 (T)
F=2.0  2.4=4.80 (m 2 )
M tt  M 0tt  Q0tt  h  3.0  2.0  2.0  7.0 (T.m)
b  l 2 2  2.42
W   1.92 (m3 )
6 6
Áp lực tính toán tại đáy móng:
N 0tt M tt 85 7
tt
Pmax      21.354 (T/m 2 )
F W 4.8 1.92
N 0tt M tt 85 7
tt
Pmin      14.062 (T/m 2 )
F W 4.8 1.92

VU DUY TÙNG – 11510301926 11

tt
Pmax  Pmin
tt
21.354  14.062
P 
tt
tb   17.708 (T/m2 )
2 2

Sơ đồ tính toán theo điều kiện Bêtông cốt thép chịu uốn

VU DUY TÙNG – 11510301926 12

Dựa vào tam giác đồng dạng trên biểu đồ phân bố áp lực dưới đáy móng, ta
tính được áp lực tại mặt cắt  –  (tại mép cột)
1.35 tt
P1tt  Pmin
tt
 ( Pmax  Pmin
tt
)
2.4
1.35
 14.062  (21.354  14.062)
2.4
 18.164 (T/m 2 )
Chiều cao làm việc của móng theo điều kiện bêtông cốt thép chịu uốn

P tt  l
ho 
0.4  Rb  lc

P1tt  Pmax
tt
18.164  21.354
Trong đó: Ptt    19.759 (T/m2 )
2 2
l  2.4 (m); lc  0.3 (m); R b  1150 (T/m 2 )
l  lc 2.4  0.3
L   1.05
2 2
19.759  2.4
 h0  1.05   0.59 (m) =59 (cm)
0.4  1150  0.3
h0  61.5 (cm)
Chọn: a  3.5 (cm)
hm  h0  a  61.5  3.5  65 (cm)
* Kiểm tra lại chiều cao làm việc của móng theo điều kiện chọc thủng

VU DUY TÙNG – 11510301926 13

Áp lực tại mép đáy tháp chọc thủng:
1.965 tt
P2tt  Pmin
tt
 ( Pmax  Pmin
tt
)
2.4
1.965
 14.062  (21.354  14.062)
2.4
 20.033 (T/m 2 )

Điều tích đáy tháp chọc thủng: Fct  2.0  0.435  0.870 (m 2 )

-Lực chọc thủng: N ct  Fct  P tt ‘

P2tt  Pmax
tt
20.033  21.354
Trong đó: P  tt ‘
  20.693 (T/m2 )
2 2
 Nct  0.87  20.693  18.003 (T)

-Lực chống chọc thủng: Ncct  0.75  Rbt  btb  h0
bc  bd bc  bc  2  h0
Trong đó: btb    bc  h0
2 2
 0.22  0.615  0.835 (m)

 Ncct  0.75  90  0.835  0.615  34.663 (T)

Vậy Nct  18.003 (T)  Ncct  34.663 (T) thỏa điều kiện chọc thủng

VU DUY TÙNG – 11510301926 14

6/ Tính toán và bố trí thép:

tt
Pmin Ptbtt P1tt tt
Pmax

* Sơ đồ tính thép cho móng C1

VU DUY TÙNG – 11510301926 15

* Xét mặt ngàm 1-1:

tt
Pmin tt
Pmax
M1

1
Moment uốn: M1   b  L2  (2  Pmax
tt
 P1tt )
6
1
  2.0 1.052  (2  21.354  18.164)  22.371 (T.m)
6
Diện tích cốt thép chịu moment uốn M1:
M1 22.371 104
As1    14.434 (cm2 )
0.9  Rs  h0 0.9  28000  0.615

Chọn thép  12; a s  1.13 (cm 2 )

 Số thép cần đặt: n
As1 14.434
  12.763 (cây)  Chọn số cây là 13
as 1.13

2000  2  50
Khoản cách giữa các cây: a   158.333 (mm)
13
Vậy ta bố trí 1312a158
* Xét mặt ngàm 2-2:

Ptbtt
M2

1 1
Moment uốn: M 2   Ptbtt  l  B 2   17.708  2.4  0.92  16.832 (T.m)
2 2
Diện tích cốt thép chịu moment uốn M2:
M2 16.832 104
As1    11.059 (cm2 )
0.9  Rs  h0 0.9  28000  (0.615  0.011)

VU DUY TÙNG – 11510301926 16

Chọn thép  10; a s  0.7854 (cm 2 )

 Số thép cần đặt: n
As1 11.059
  14.083 (cây)  Chọn số cây là 15
as 0.7854

2400  2  50
Khoản cách giữa các cây: a   164.2857 (mm)
15
Vậy ta bố trí 1510a164

VU DUY TÙNG – 11510301926 17

B. THIẾT KẾ MÓNG C2:
1/ Tải trọng truyền xuống móng:
Tải trọng tính toán:
N 0tt M 0tt Q0tt
55.0 2.0 1.4
Chọn hệ số vượt tải n  1.15 :
N 0tc M 0tc Q0tt
47.826 1.739 1.217

2.0

2/ Xác định kích thước đáy móng:
Cường độ đất nền dưới đáy móng:
m1  m2
R  (A b  II  B  h   II’  D  cII )
ktc

Tra bảng 2.2/65 (Sách Nền và Móng các công trình dân dụng – công nghiệp
_ Nguyễn Văn Quảng)
 m1  1.2; m2  1.0;ktc  1.0 (Có khoan khảo sát địa chất)
  13050′  13.830  A  0.285;B  2.151;D  4.688

VU DUY TÙNG – 11510301926 18

 II  1.84 (T/ m3 ); c  0.18 (kg / cm2 )  1.8 (T / m 2 )
1.8  1.5  1.84  0.5
 II’   1.81 (T/m2 )
2
l
Chọn tỷ lệ hai cạnh đáy móng :  y  1.4
b
Chọn Ptc  Rtc
Ta giải phương trình để tìm b: a0 yb3  a1 yb 2  N 0tc  0 (*)
m1  m2 1.2  1.0
a0   A   II   0.285  1.84  0.629
ktc 1.0

m1  m2
a1   (B h  II’  D  cII )   tb  h
ktc
1.2  1.0
  (2.151  2.0  1.81  4.668  1.8)  2  2
1.0
 19.425

Thay ao , a1 vào (*): 0.629  1.2  b  19.425  1.2  b  47.826  0
3 2

 b  1.300 (m)
 l  1.3  1.4  1.820 (m)
Vì móng chịu tải lệch tâm nên tăng kích thước đáy móng lên 1.2 lần
 F  1.2  (1.300  1.820)  2.835 (m 2 )

Giữ nguyên tỷ lệ 2 cạnh đáy móng là y  1.4

F 2.835
 Bề rộng móng:  b    1.423  chọn b  1.5 (m)
1.4 1.4
 Bề dài móng: l  1.5  1.4  2.1 (m)
Vậy kích thước đáy móng C1: b  l  1.5  2.1
m m

3/ Kiểm tra lại kích thước đáy móng
Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng do các tải trọng tiêu chuẩn gây ra là:

VU DUY TÙNG – 11510301926 19

N tc M tc
P 
tc
max 
F W
tc
N M tc
Pmin 
tc

F W
Ptc  Pmin
tc
Ptbtc  max
2
Đế kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực thì:
 Pmax
tc
 1.2R
 tc
 Pmin  0
 tc
 Ptb  R
tc tc
Tính Pmax ; Pmax ; Ptbtc và R:

– N tc  N 0tc   tb  h  b  l  47.826  2  2  1.5  2.1  60.426 (T)

– M tc  M 0tc  Q0tc  h  1.739  1.217  2  4.174 (T.m)

bl 2 1.5  2.12
– F  b  l  1.5  2.1  3.15 (m ) ; W 
2
  1.1025 (m3 )
6 6
Ta có:
60.426 4.174
tc
Pmax    22.969 (T/m 2 )
3.15 1.1025
60.426 4.1739
tc
Pmin    15.397 (T/m 2 )
3.15 1.1025
22.969  15.397
Ptbtc   19.183 (T/m 2 )
2
m1  m2
R  (A b  II  B  h   II’  D  cII )
ktc
1.2  1.0
  (0.285  2  1.84  2.151 2  1.81  4.668  1.8)
1.0
 20.684 (T/m 2 )

 Pmax
tc
 22.569  1.2R  24.82 (T/m2 )
 tc
 Pmin  16.228  0
 tc
 Ptb  19.339  R  20.684 (T/m )
2

 Kích thước đáy móng thỏa điều kiện áp lực

VU DUY TÙNG – 11510301926 20