Đồ án Thiết kế nền móng

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN PHẦN I: TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN MÓNG NÔNG MÓNG M-I: Định kích thước sơ bộ móng: Giả thyết độ sâu chôn móng : Df = 1.5 (m) Giả thuyết chiều rộng móng: b= 2.6(m) Giả thuyết chiều dài móng: l= 2.8(m) Sử dụng đệm cát dày: hđ= 1,5(m) Tiết diện cột (giả thuyết):
Chọn cột: 500x400=200000(mm2) Phân bố ứng suất dưới đáy móng: Ứng suất trung bình tại đáy móng:
Ứng suất lớn nhất tại đáy móng:
Ứng suất nhỏ nhất tại đáy móng:
Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng: Cát làm đệm là cát hạt thô vừa, đầm đến độ chặt trung bình. Cường độ tính toán quy ước của cát làm đệm ứng với b=1m, h=2m : Ro=400kN/m2. Cường độ tính toán của cát đệm ứng với b=2.6m, h=1.5m :


thỏa
thỏa Kiểm tra điều kiện áp lực của lớp đấy yếu phía dưới (lớp 2): Móng quy ước:

Ứng suất dưới đáy móng quy ước:



Diện tích đáy móng quy ước:
Bề rộng móng quy ước:
Sức chịu tải đất yếu bên dưới đệm cát:
Điều kiện áp lực lớp đất yếu:
(thỏa) Kiểm tra tính biến dạng của nền (tính lún):
Độ lún của nền đất theo phương pháp tính tổng phân tố:
S< Sgh=80(mm) (thỏa)
 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện xuyên thủng: Áp lực tính toán tại đáy móng:


Giả thuyết : h=70(cm), abv=5 cm, →ho=65 cm Lực gây xuyên thủng tại mặt nguy hiểm nhất:
Lực chống xuyên thủng tại mặt nguy hiểm nhất :

→ chọn h=70(cm) Tính cốt thép: Theo phương cạnh dài: Mặt I-I là tiết diện nguy hiểm nhất theo phương cạnh dài. Xem mặt I-I là mặt ngàm, Momen tác dụng lên mặt này là:
Tính cốt thép:

(thỏa) Diện tích cốt thép cần thiết:
Chọn 18 cây ϕ16 có As=3617(mm2) ~ ϕ16@150 Theo phương cạnh ngắn: Momen tác dụng lên mặt ngàm II-II:
Tính cốt thép:

Diện tích cốt thép cần thiết:
Chọn 24 cây ϕ16 có As =4823 (mm2) ~ ϕ16@120 THUYẾT MINH TÍNH TOÁN PHẦN I: TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN MÓNG NÔNG MÓNG M-II: Định kích thước sơ bộ móng: Giả thyết độ sâu chôn móng : Df = 1,5(m) Giả thuyết chiều rộng móng: b= 1.7(m) Giả thuyết chiều dài móng: l= 1.9(m) Sử dụng đệm cát dày: hđ= 1,5(m) Tiết diện cột (giả thuyết):
Chọn cột: 400x350=140000(mm2) Phân bố ứng suất dưới đáy móng: Ứng suất trung bình tại đáy móng:
Ứng suất lớn nhất tại đáy móng:
Ứng suất nhỏ nhất tại đáy móng:
Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng: Cát làm đệm là cát hạt thô vừa, đầm đến độ chặt trung bình. Cường độ tính toán quy ước của cát làm đệm ứng với b=1m, h=2m : Ro=400kN/m2. Cường độ tính toán của cát đệm ứng với b=1,6m, h=1m :


thỏa
thỏa Kiểm tra điều kiện áp lực của lớp đấy yếu phía dưới (lớp 2): Móng quy ước:

Ứng suất dưới đáy móng quy ước:



Diện tích đáy móng quy ước:
Bề rộng móng quy ước:
Sức chịu tải đất yếu bên dưới đệm cát:
Điều kiện áp lực lớp đất yếu:
(thỏa) Kiểm tra tính biến dạng của nền (tính lún):
Độ lún của nền đất thep phương pháp tính tổng phân tố:

S< Sgh=80(mm) (thỏa)
 Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện xuyên thủng: Áp lực tính toán tại đáy móng:


Giả thuyết : h=50(cm), abv=5 cm, →ho=45 cm Lực chống xuyên thủng tại mặt nguy hiểm nhất:
Lực xuyên thủng tại mặt nguy hiểm nhất :

→ chọn h=50(cm) Tính cốt thép: Theo phương cạnh dài: Mặt I-I là tiết diện nguy hiểm nhất theo phương cạnh dài. Xem mặt I-I là mặt ngàm, Momen tác dụng lên mặt này là:
Tính cốt thép:

(thỏa) Diện tích cốt thép cần thiết:
Chọn 11 cây ϕ16 có As =2211(mm2) Theo phương cạnh ngắn: Momen tác dụng lên mặt ngàm II-II:
Tính cốt thép:

Diện tích cốt thép cần thiết: Chọn 11 cây ϕ16 có As =2211 (mm2) KIỂM TRA LÚN LỆCH MÓNG NÔNG: Độ lệch tương đối:
(thỏa) THUYẾT MINH TÍNH TOÁN PHẦN II: TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC SƠ BỘ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN: Chọn số liệu sơ bộ: Độ sâu đặt đài:
→ Chọn độ sâu đặt đài là 2(m) Cọc BTCT, tiết diện 35x35 (cm), chọn chiều dài 12+12=24(m) Vật liệu làm cọc : Bêtong B30, Rb=17(MPa) Thép AI, Rs=225(MPa) Cấu tạo cọc: Theo điều kiện cẩu khi vận chuyển: Trọng lượng bản thân cọc có xét đến hệ số động:
Momen lớn nhất gây ra do cẩu lắp:
Theo điều kiện cẩu dựng cọc khi thi công: Momen lớn nhất gây ra do cẩu dựng cọc:
Tính cốt thép cọc: Chọn a=30(mm)→ho=350-30=320(mm)

Diện tích cốt thép cần:
Chọn 4ϕ16, As=804,2(mm2) Xác định sức chịu tải của cọc đơn: Sức chịu tải của cọc theo vật liệu:

Trong đó: Rb=17(MPa) (dùng betong B30) Rs=225(MPa) (thép AI) As=804,2(mm2) Ab=350x350=122500(mm2)





Theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền:

i  zi (m)  li (m)  fsi(T/m2)  mf 
(kN/m2)   1  3  2  1.07  0.9  19.26   2  4.9  1.8  1.62  0.9  26.24   3  6.8  2  4.28  1  85.60   4  8.8  2  4.48  1  89.60   5  10.8  2  4.68  1  93.60   6  12.8  2  4.88  1  97.60   7  14.05  0.5  5.01  1  25.03   8  15.3  2  3.82  1  76.36   9  17.3  2  3.94  1  78.76   10  19.3  2  4.06  1  81.16   11  21.3  2  4.18  1  83.56   12  23.3  2  4.30  1  85.96   13  25.3  2  4.42  1  88.36   14  27.3  2  4.54  1  90.76   15  29.2  1.8  4.65  1  83.74   𝑚 𝑓𝑖 × 𝑓 𝑠𝑖 × 𝑙 𝑖  1105.6   Trong đó: Do hạ cọc bằng nén ép nên mR=1,1; mf Tra bảng A3. TCXDVN: 205-1998 Mũi cọc cách mặt đất tư nhiên 25,85m, → sức chống của đất ở mũi cọc qp=3551kN/m2.(tra bảng A1. TCXDVN 205-98) fsi lấy theo bảng A.2 TCXDVN 205-1998. Ap: Diện tích đầu cọc
Qtc<Pvl ( thỏa) Theo chỉ tiêu cường độ đất nền: Sức chịu tải Masat bên: Lớp đất  c  φ (độ)  ca  σ'v  σ'h  fs  As  Qs   2  14.70  12.83  10.29  54.59  50.96  21.90  5.32  116.5   3  3.30  30.50  2.31  115.70  68.37  42.58  11.9  506.8   4  0.00  29.50  0.00  206.00  125.47  70.99  12.6  894.5   Tổng :
 1517.7   Trong đó: c (kN/m): là lực dính giữa cọc và đất. φa : góc ma sát giữa cọc và đất. Cọc BTCT, φa=φ. σ'v: Ứng suất của đất theo phương thẳng đứng tại điểm xét. σ'h: Ứng suất của đất theo phương ngang tại điểm đang xét. Lấy gần đúng:
. fs : Masat bên tác dụng lên cọc.
As: Diện tích mặt masat của cọc trong lớp đất đang xét. Sức chịu tải đầu cọc :

Trong đó: b: bề rộng cọc
là hệ số phụ thuộc φ
q: là tải trọng do lớp phía trên gây ra:
Sức chịu tải cho phép của cọc
Kết luận: Sức chịu tải cho phép của cọc sẽ lấy theo giá trị nhỏ nhất là sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền.
Tính toán móng C1: Tải trọng: N=1.15  N (kN)  H (kN)  M (kN)   TT Tiêu chuẩn  5200  240  240   TT Tính toán  5980  288  288   Xác định số lượng cọc trong móng, kích thước móng:
Chọn sơ bộ 6 cọc và bố trí như hình: Giả thuyết chiều cao đài là : h=1m chưa kể phần BT lót và phần cọc ăn vào đài. Tiết diện cột (giả thuyết):
Chọn cột: 0,8x1=0,8(m2) Đài cọc dùng betong B20: Rbt=0.9(MPa) Rb=11.5(MPa) Thép chịu lực AII, Rs=280(MPa) Quy tải về trọng tâm móng: Momen:
Lực dọc:
Phản lực tại đầu cọc: Cọc số 1+2:
Cọc số 5+6:
Cọc số 3+4:
Kiểm tra lực tập trung đầu cọc với khả năng chịu của cọc:
Kiểm tra chiều cao đài theo điều kiện chọc thủng: Lực gây xuyên thủng tại Mc nguy hiểm nhất:
Lực chống xuyên thủng tại Mc nguy hiểm nhất:
Điều kiện xuyên thủng:
Thỏa Dự tính độ lún của móng: Xác định móng khối quy ước: Góc masat trong trung bình:
Góc truyền lực móng quy ước:
Bề rộng móng quy ước:
Chiều dài móng quy ước:
Diện tích đáy móng quy ước:
Ứng suất đáy móng quy ước: Trọng lượng bản thân đài+cọc+cột:
Trọng lượng đất trong móng quy ước:
Ứng suất đáy móng quy ước:
Ứng suất bản thân tại đáy móng quy ước:
Ứng suất gây lún tại đáy móng (do móng M1 gây ra):
Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng quy ước: Sức chịu tải tiêu chuẩn lớp đất thứ 4:
Kiểm tra:
(thỏa) Kiểm tra tính biến dạng của nền dưới đáy móng quy ước (tính lún):
Độ lún của nền đất thep phương pháp tính tổng phân tố
S< Sgh=80(mm) (thỏa) Tính cốt thép đài cọc: Xét mặt ngàm I-I:


Chọn 20ϕ25 có As=9813(mm2)~@110 Xét mặt ngàm II-II:


Chọn 22ϕ25 có As=10794(mm2)~@160 Tính toán móng C-2: Tải trọng: N=1.15  N (kN)  H (kN)  M (kN)   TT Tiêu chuẩn  3600  160  160   TT Tính toán  4140  184  184   Xác định số lượng cọc trong móng, kích thước móng:
Chọn sơ bộ 5 cọc và bố trí như hình: Giả thuyết chiều cao đài là : h=0.8m chưa kể phần BT lót và phần cọc ăn vào đài. Tiết diện cột (giả thuyết):
Chọn cột: 0,65x0.8=(m2) Quy tải về trọng tâm móng: Momen:
Lực dọc:
Phản lực tại đầu cọc: Cọc số 1+2:
Cọc số 4+5:
Cọc số 3:
Kiểm tra lực tập trung đầu cọc với khả năng chịu của cọc:
thỏa. Kiểm tra chiều cao đài theo điều kiện chọc thủng: Lực gây xuyên thủng tại Mc nguy hiểm nhất:
Lực chống xuyên thủng tại Mc nguy hiểm nhất:
Điều kiện xuyên thủng:
Thỏa Dự tính độ lún của móng: Xác định móng khối quy ước: Góc masat trong trung bình:
Góc truyền lực móng quy ước:
Bề rộng móng quy ước:
Chiều dài móng quy ước:
Diện tích đáy móng quy ước:
Ứng suất đáy móng quy ước: Trọng lượng bản thân đài+cọc+cột:
Trọng lượng đất trong móng quy ước:
Ứng suất đáy móng quy ước:
Ứng suất bản thân tại đáy móng quy ước:
Ứng suất gây lún tại đáy móng (do móng M1 gây ra):
Kiểm tra điều kiện áp lực đáy móng quy ước: Sức chịu tải tiêu chuẩn lớp đất thứ 4:
Kiểm tra:
(thỏa) Kiểm tra tính biến dạng của nền dưới đáy móng quy ước (tính lún):
Độ lún của nền đất thep phương pháp tính tổng phân tố:

S< Sgh=80(mm) (thỏa) Tính cốt thép đài cọc: Xét MC I-I:


Chọn 12ϕ25 có As=5888(mm2)~@160 Xét MC II-II:


Chọn 14ϕ18 có As=3560(mm2)~@180 KIỂM TRA LÚN LỆCH MÓNG CỌC: Độ lệch tương đối:
(thỏa)