Đồ án Nền móng: Xây dựng dân dụng và công nghiệp (Phạm Thị Khánh Hà)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

75
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tập trung thiết kế nền và móng công trình theo sơ đồ mặt bằng, có nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp cơ bản cặp nội lực nguy hiểm nhất gây ra tại chân cột,... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án Nền móng: Xây dựng dân dụng và công nghiệp (Phạm Thị Khánh Hà)

ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG THUYẾT MINH TÍNH TOÁN PHÂN I: CÁC S ̀ Ố LIỆU DÙNG ĐỂ THIẾT KẾ Đề bài: Sơ đồ công trình: Mặt bằng chân cột: 6 6 6 6 0.45 C1 C2 C3 C4 C5 0.00 7 C6 C7 C8 C9 C10 7 C11 C12 C13 C14 C15 0.45 Sơ đồ ĐCCT Sơ đồ CT ( T ) (Tm ) Số liệu 2 Cột 2 53 4,5 Thiết kế nền và móng công trình theo sơ đồ công trình có nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp cơ bản cặp nội lực nguy hiểm nhất gây ra tại chân cột theo hai phương án: + Móng nông ; Nội lực do tải trọng tiêu chuẩn gây ra : GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 1
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG N0tc M0tc N0tt M0tt Cột (T) (T) (T) (T) 2 53 4,5 63,600 5,400 N0tc M0tc N0tt M0tt Cột (T) (T) (T) (T) 7 160 12,2 192,000 14,640 Hệ số độ tin cậy chung của tải trọng n=1,2 2) Nhiệm vụ được giao: Thiết kế nền và móng công trình theo sơ đồ mặt bằng. Có nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp cơ bản cặp nội lực nguy hiểm nhất gây ra tại chân cột. 3) Đặc điểm công trình: Độ lún tuyệt đối giới hạn Sgh= 0,08m . Độ lún lệch tương đối giới hạn ΔSgh=0,001. 4) Tải trọng tác dụng lên công trình: N0tc M0tc N0tt M0tt Cột (T) (T) (T) (T) 2 53 4,5 63,600 5,400 N0tc M0tc N0tt M0tt Cột (T) (T) (T) (T) 7 160 12,2 192,000 14,640 5) Đánh giá điều kiện đia chất công trình, địa chất thủy văn. Số liệu địa chất 2 có thông số kĩ thuật: Độ dày m Chỉ số Eo STT Lớp đất c (T/m2) (m) SPT (T/m2) GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 2
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 1 Đất lấp 1,00 1,750 2 Cát pha 6,80 1,850 15,000 10,000 20 8500 3 Sét 25,00 1,900 13,000 26,000 33 15000 PHẦN II : CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ A. Phương án móng trên nền thiên nhiên: 1. Xác định sơ bộ kích thước đáy móng: Chọn độ sâu chôn móng h = 1,5m kể từ đáy móng đến cốt thiên nhiên. Cường độ tính toán của nền đất sét: + m2 = 1 với nhà có sơ đồ kết cấu mềm. + Ktc = 1 vì chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm trực tiếp đối với đất. Đất sét xám ghi có , = 10kPa. Tra bảng có: A = 0,32; B = 2,29; D = 4,85. + Trị tính toán thứ hai của đất: = = 18,5 kN/m3 Giả thiết b= 1,5m ta có: + Diện tích sơ bộ đáy móng là : Fsb Do móng chịu tải lệch tâm khá lớn nên ta tăng diện tích đáy móng lên 1,2 lần: F* = 1,2. Fsb = 1,2.1,98 = 2,38 m2 GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 3
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Chọn Lấy l x b = 1,7 x 1,9 m => Fchọn= 1,7.1,9 = 3,23m2> F* = 2,38 m2 2. Kiểm tra điều kiện áp lực ở đáy móng: Giả thiết chiều cao móng hm= 0,7 m + Độ lệch tâm: el + áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng là: →50,52 15,32 Kiểm tra điều kiện áp lực : 50,52
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG = 32,92 – 2,79 = 30,13 T/m Chia nền đất dưới đế móng thành các lớp phân tố có chiều dày hi b/4 = 1,7/4 = 0,425m và đảm bảo mỗi lớp chia ra là đồng nhất. Chọn hi = 0,34m Gọi z là độ sâu kể từ đáy móng thì ứng suất gây lún ở độ sâu zi là : = Koi = 30,13.Koi (T/m2) Với Koi là hệ số phụ thuộc vào tỉ số z/b và l/b = 1,9/1,7 = 1,118 Ta có bảng tính lún như sau : Chiều gl bt z STT sâu z (m) l/b 2z/b Ko z Eo S(m) H0 (kPa) (kPa) 0 0 0 1.118 0 1 30,13 0.279 8500 0.004 1 0.34 0.34 1.118 0.40 0.965 31.489 0.343 8500 0.004 2 0.34 0.68 1.118 0.80 0.818 26.689 0.406 8500 0.003 3 0.34 1.02 1.118 1.20 0.634 20.702 0.469 8500 0.002 4 0.34 1.36 1.118 1.60 0.477 15.558 0.532 8500 0.002 5 0.34 1.10 1.118 1.29 0.557 18.173 0.595 8500 0.004 6 0.94 1.70 1.118 2.00 0.372 12.139 0.768 8500 0.005 7 0.34 2.04 1.118 2.40 0.279 9.099 0.831 8500 0.004 8 0.34 2.38 1.118 2.80 0.219 7.156 0.894 8500 0.003 9 0.34 2.72 1.118 3.20 0.176 5.741 0.957 8500 0.002 10 0.34 3.06 1.118 3.60 0.144 4.685 1.020 8500 0.002 11 0.34 3.4 1.118 4.00 0.119 3.890 1.083 8500 0.002 12 0.34 3.74 1.118 4.40 0.100 3.278 1.146 8500 0.001 13 0.34 4.08 1.118 4.80 0.086 2.801 1.209 8500 0.001 14 0.34 4.42 1.118 5.20 0.074 2.404 1.272 8500 0.001 15 0.34 4.76 1.118 5.60 0.064 2.104 1.335 8500 0.001 16 0.34 5.1 1.118 6.00 0.056 1.838 1.397 8500 0.001 17 0.34 5.44 1.118 6.40 0.050 1.622 1.460 8500 0.001 GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 5
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 18 0.34 5.78 1.118 6.80 0.045 1.459 1.523 8500 0.001 19 0.34 6.12 1.118 7.20 0.039 1.271 1.586 8500 0.001 20 0.34 6.46 1.118 7.60 0.036 1.160 1.649 8500 0.001 21 0.34 6.8 1.118 8.00 0.033 1.062 1.712 8500 0.000 22 0.34 7.14 1.118 8.40 0.030 0.964 1.775 8500 0.000 Theo bảng tính toán ở trên ,ta thấy tại độ sâu 7,14 m kể từ đáy móng, điểm 22 thuộc lớp đất 2 Do vậy ta lấy giới hạn nền tại độ sâu 6 m so với đáy móng => Tính lún theo phương pháp cộng lún các lớp phân tố: gh Ta thấy S= 3,4 cm thỏa mãn điều kiện lún tuyệt đối Thoả mãn điều kiện về lún tuyệt đối Điều kiện về độ lún tuyệt đối thoả mãn, điều kiện về độ lún lệch tương đối S Sgh giữa các móng cùng dãy sẽ thoả mãn vì điều kiện địa chất dưới các móng dãy này thay đổi không đáng kể. Tải trọng tác dụng xuống móng cơ bản giống nhau. Độ lún lệch tương đối giữa các móng dãy trục này (B) và các móng dãy trục khác sẽ kiểm tra khi thiết kế móng các dãy đó. 4. Tính toán độ bền và cấu tạo móng: 4.1 Chọn vật liệu móng: Chọn bê tông cấp bền : B20 Rb=1150T/m2 , Rbt=90 T/m2. Chọn theṕ CII Rs=28000 T/m2. a) Chọn chiều cao đáy móng. Chọn h = 0,7m Chọn abv = 0,05m =5cm => ho=0,7 – 0,05 =0,65 GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 6
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Khi tính toán độ bền của mong ta d ́ ựng tải trọng tinh toan c ́ ́ ủa tổ hợp bất lợi nhất .Trọng lượng của móng và đất nền trên bâc không gây thung ̣ ̉ mong. ́ Tải trọng tinh toan ́ ́ ở đáy móng: N0tc M0tc N0tt M0tt (T) (T) (T) (T) 53 4,5 63,600 5,400 ̉ ̣ ̣ ̉ > => Thoa man điêu kiên chông choc thung ̃ ̀ ́ b) Tinh toan thep đai mong ́ ́ ́ ̀ ́ Tại mặt ngàm II Trong đó : Diện tích cốt thép chịu mô men Chọn 1412có As = 15,83 cm2 GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 7
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Chiều dài của 1 thanh cốt thép chịu mô men là : l’ = l 2.0,05 = 1,90,1 = 1,8m Khoảng cách cần bố trí các cốt thép dài là : b’ = b 2.0,05 = 1,7 0,1 =1,6m Khoảng cách giữa các cốt thép cạnh nhau là : => Chọn 1412có a12cm thép CII bố trí phía dưới ̣ ̣ Tai măt ngam IIII ̀ Chọn 1210 có As = 9,42 cm2 Chiều dài của 1 thanh cốt thép chịu mô men là : b’ = b 2.0,05 = 1,70,1 = 1,6m Khoảng cách cần bố trí các cốt thép dài là : l' = l 2.0,05 = 1,9 0,1 =1,8m Khoảng cách giữa các cốt thép cạnh nhau là : => Chọn 1210có a15cm thép CII bố trí phía trên Lớp bê tông lót : Dày 10 cm, rộng ra mỗi bên so với đáy móng 10 cm. B: PHẦN MÓNG CỌC GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 8
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Sơ đồ công trình: N1tc N1tc M1tc M1tc MAT CAT 0.45 0.00 0.45 7m Mặt bằng chân cột: 6 6 6 6 0.45 C1 C2 C3 C4 C5 0.00 7 C6 C7 C8 C9 C10 7 C11 C12 C13 C14 C15 0.45 1. TẢI TRỌNG CÔNG TRÌNH: GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 9
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Cột Ntc (T) Mtc ( Tm) 7 160 12,2 Kích thước cột: 1. YÊU CẦU 1.1 Chọn trước kích thước cọc. Kích thước cọc: a x b = 30 x 30 cm Lc Chiều dài cọc: = 12m Rb = 11,5MPa = 11500kN / m 2 ; Rk = 0,9 MPa = 900kN / m 2 Bê tông cọc: B20; φ Thép nhóm CII có 4 16; 1.2 Tính sức chịu tải của 1 cọc đơn. 1.2.1 Xác định sức chịu tải cọc theo vật liệu: Pvl : sức chịu tải vật liệu ϕ = 0, 7 : hệ số uốn dọc Pvl = ϕ ( Rs As + Rb Fb ) Rs : Cường độ chịu kéo giới hạn cốt thép = 280 103 kN / m 2 As : Diện tích cốt thép 4φ16 = 8, 04cm 2 = 8, 04 10−4 m 2 Rb : Cường độ chịu nén bê tông = 11,5, 5MPa = 11500( KN / m 2 ) Fb : Diện tích tiết diện cọc Fb = 0,3.0,3 = 0, 09( m 2 ) 1.2.2 Xác định sức chịu tải cọc theo phương pháp SPT: GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 10
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG k1 = 400 cho cọc đóng, ép Fc : diện tích tiết diện ngang của mũi cọc k2 = 2 cọc đóng, ép PSPT = k1 N Fc + k2 U N Lc N = N3 : cọc lớp 3 U: chu vi N : chỉ số SPT trung bình dọc thân cọc N1 h1 + N 2 h2 + N 3 h3 N= Lc Lc chiều dài cọc Fc = 0,3 0,3 = 0, 09( m 2 ) N = N 3 = 20 N U = 4b = 4 0,3 = 1, 2(m) 2.2.4 Sức chịu tải đấ nền cho phép của 1 cọc: 2.2.5 Sức chịu tải tính toán cho phép của 1 cọc: 2.3 Xác định sơ bộ cọc và bố trí vào đài. GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 11
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Số cọc: (1,1 1, 4) hệ số ảnh hưởng momen M Chọn n = 4 cọc Sơ đồ bố trí cọc 300 1500 900 300 300 900 300 1500 2.4 Chọn kích thước đài cọc, chiều sâu chôn dài hm = 1,5m Chọn Bd Ld = 1,5 1,5( m) Chiều dài kích thước cọc: Kiểm tra khả năng chịu lực của đài: Pmax + Pc [ Pc ] Pc : Trọng lượng bản thân cọc Lc : chiều dài cọc b : cạnh cọc trọng lượng riêng của bê tông Pmax : lực lớn nhất truyền lên cọc GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 12
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG N ott M tt Pmax = P2 = P4 = + .xi n xi2 2.5 Kết cấu đài móng hd = 0,8m Chọn chiều cao đài: ho = hd − 0, 2 = 0,8 − 0, 2 = 0, 6(m) Chiều cao làm việc Pct Pctchong 2.5.1 Tính toán điều kiện chọc thủng. Pctchong = 0, 75 Rk U tb ho U tb = 2(ac + bc + 2ho ) = 2 (0,3 + 0,3 + 2 0, 6) = 3, 6  Rk = 0,9MPa  2.5.2 Tính toán cốt thép 1500 GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 13 1500
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Tại mặt cắt II Chọn 1212 có As = 13,57cm2 Chiều dài của một thanh cốt thép chịu mômen MI là: l’ = l,52 x 0,035 = 1,43m Khoảng cách cần bố trí các cốt théplà: b’ = 1,52 x 0,035 = 1,43m Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là: a = = n : số thanh cần bố trí vào đáy móng = 12 Vậy ta chọn 1212 a130, cốt thép nhóm CII. Tại mặt cắt IIII Chọn 912 có As = 10,18cm2 Chiều dài của một thanh cốt thép chịu mômen MI là: l’ = l,52 x 0,035 = 1,43m Khoảng cách cần bố trí các cốt théplà: b’ = 1,52 x 0,035 = 1,43m Khoảng cách giữa trục các cốt thép cạnh nhau là: a = = n : số thanh cần bố trí vào đáy móng = 9 Vậy ta chọn 912 a170, cốt thép nhóm CII. GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 14
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG 2.6 Kiểm tra lún móng cọc Để tính độ lún của nền móng cọc ta tính độ lún của khối móng quy ước. Nhờ ma sát giữa diện tích xung quanh cọc và đất bao quanh nên tải trọng móng được truyền lên diện tích lớn hơn xuất phát từ mép ngoài cọc biên tại đáy đài và nghiêng góc : Khi tính toán lấy II= /1,1 ; II = /1,1; cII = c/1,1. Cột 6 có Ntc = 160 (T) = 1600 (KN) Mtc = 12,2(T.m) = 122( KN.m) II= /1,1 = 1.59(KN/m3) , = 1,682(KN/m3) , =1.955(KN/m3) II = /1,1 = 10,909 , = 16,364 , = 20 cII = c/1,1 = 7,273(KN/m2) , = 10,909(KN/m2) , = 13.636(KN/m2) => Chiều dài của đáy móng quy ước: Bề rộng của đáy móng quy ước: Chia nền đất dưới đáy khối móng quy ước thành các lớp bằng nhau thỏa mãn điều kiện: Ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước: Ứng suất gây lún tại đáy móng: + Trong đó Kết quả tính toán các giá trị ứng suất gây lún và ứng suất bản thân: STT Chiều z (m) l/b 2z/b Ko Eo S(m) GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 15
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG sâu (KPa) (KPa) H0 0 0 0 1.118 0 1 137.316 104.624 768 0.018 0.96 1 0.24 0.24 1.118 0.28 5 132.470 104.668 768 0.016 2 0.24 0.48 1.118 0.56 0.818 112.276 104.713 768 0.019 3 0.34 0.82 1.118 0.96 0.634 87.091 104.776 768 0.014 4 0.34 1.16 1.118 1.36 0.477 65.451 104.839 768 Giới hạn nền được tính đến điểm 4 có độ sâu 1,16m kê t ̉ ừ đê mong ́ ́ : gl bt bt < = 65,451 kPa < = 104,839 x 5 = 524 kPa Do vậy, ta lấy giới hạn nền đến độ sâu 1,16m kể từ đế móng. Độ lún (S) của nền xác định theo công thức: Ta thấy: S = 6,6cm
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG q a a L M=0,0432qL 2 Hình : Biểu đồ mômen cọc khi vận chuyển Cốt thép móc cẩu đặt cách 2 đầu đoạn cọc một đoạn: a=0,207lc=0,207.6=1,2m \* MERGEFORMAT (..) Trị số momen lớn nhất \* MERGEFORMAT (..)  Trường hợp treo cọc lên giá búa: \* MERGEFORMAT (..) Với \* MERGEFORMAT (..) Ta thấy mô men trường hợp a nhỏ hơn mô men trường hợp b nên ta dung mô men trường hợp b để tính toán. Lấy lớp bảo vệ cốt thép cọc là a’=3cm chiều cao làm việc của cốt thép: ho=ha=253=22cm GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 17
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG Diện tích cốt thép: Cốt thép dọc chịu momen uốn của cọc là 2 16(Fa=4cm2) cọc đủ khả năng chịu tải khi cẩu lắp, vận chuyển. b M=0,0432qL 2 L 2.7.2. Tính toán cốt thép làm móc cẩu: - Lực kéo móc cẩu trong trường hợp cẩu lắp cọc: \* MERGEFORMAT (..) lực kéo ở 1 nhánh, gần đúng: \* MERGEFORMAT (..) GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 18
ĐH CN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐỒ ÁN NỀN MÓNG - Thép móc cẩu chọn loại AI ( thép có độ dẻo cao, tránh gãy khi cẩu lắp) - Diện tích thép của móc cẩu: \* MERGEFORMAT (..) - Chọn thép móc cẩu 12 có Fa=1,13cm2 2.7.3. Tính và bố trí cốt thép cho cọc:  Bố trí thép dọc : ta chọn thép  Bố trí thép đai : do cọc chủ yếu chịu nén, chịu cắt nhỏ nên ta sẽ bố trí theo yêu cầu về cấu tạo.  Cốt thép cứng mũi cọc : chọn thép chiều dài 580mm ;đoạn nhô ra khỏi mũi cọc là 250mm. GVHD: ThS. SV: Phạm Thị Khánh Hà Page 19