Bài tập nền móng của vũ công ngữ năm 2024
|
§1. Các khái niệm chung I. Khái niệm về móng I. Khái niệm chung về móng * Móng: là phần công trình (CT) kéo dài xuống dưới đất làm nhiệm vụ chuyển tiếp giữa công trình bên trên với nền đất. - Nhiệm vụ: + Đỡ công trình bên trên; + Tiếp nhận tải trọng từ kết cấu bên trên và truyền tải trọng này vào nền đất qua các phần tiếp xúc của móng với đất. - Khả năng tiếp nhận tải trọng của các vật liệu công trình >> khả năng của đất nền móng có kích thước mở rộng hơn so với cấu kiện bên trên (để giảm tải lên nền). I. Khái niệm về móng nông và móng sâu * Phân biệt móng nông và móng sâu dựa vào: - Độ sâu đặt móng (chiều sâu chôn móng) hm; - Phương thức truyền tải; - Biện pháp thi công... a. Móng nông M∆t Æÿnh m„ng h m h GÍ m„ng h m h h b BÀc m„ng M∆t Æ∏y m„ng b (2 - 3)b C ́ng tr◊nh b™n tr™n B™t ́ng l„t l b GÍ m„ng bc lc
L L h h Æ C ́ng tr◊nh b™n tr™n ßμi c‰c C‰c M∆t phºng mÚi c‰c ("Æ∏y m„ng") H m
Không nhất thiết phải cấu tạo gờ móng. Tuy nhiên, Có 2 lý do làm gờ móng:
và ổn định cho nền và công trình trong mọi tình huống bất lợi không bị hư hỏng (nứt, gãy, đổ vỡ). * Tính toán theo cường độ và ổn định phải thỏa mãn điều kiện sau: N Fs (I) - N: tải trọng thiết kế hoặc tác động khác từ công trình lên đất; - : thông số tính toán tương ứng theo phương tác dụng của lực N (lấy theo Tiêu chuẩn thiết kế) - Fs: hệ số an toàn được xác lập theo quy mô, nhiệm vụ của công trình (theo Tiêu chuẩn thiết kế và theo thỏa thuận với chủ đầu tư). - Đối với nền + Điều kiện về cường độ: ptb, pmax: lần lượt là áp lực tiếp xúc trung bình, áp lực tiếp xúc lớn nhất ở đáy móng; pgh: sức chịu tải giới hạn của nền; Rđ (hay [p]): sức chịu tải cho phép của nền.
Tgi: tổng lực giữ; Ttr: tổng lực gây trượt. ktr: hệ số ổn định trượt; [ktr]: hệ số ổn định trượt cho phép.
Mgi: tổng mômen giữ; Mtr: tổng mômen gây lật. Kl: hệ số ổn định lật; [kl]: hệ số ổn định lật cho phép.
max: ứng suất lớn nhất trong móng, max = {max, kc, k}; R: cường độ của vật liệu móng tương ứng với sự phá hoại của ứng suất: R = {Rc, Rbt} b. Tính toán theo điều kiện biến dạng (về khai thác và sử dụng CT một cách bình thường) Tính toán nền theo điều kiện biến dạng áp dụng cho tất cả mọi CT, trừ CT có nền là đá. Giả thiết: móng và nền luôn tiếp xúc với nhau chuyển vị đứng của CT lún của nền. Thông thường khi tính toán thiết kế, người ta bỏ qua biến dạng của bản thân móng. II. Phân tích lựa chọn phương án móng Việc lựa chọn phương án móng liên quan đến việc chọn độ sâu đặt móng.
đường kính của cọc tròn). c. Địa tầng dạng c: dạng xen kẹp: đất yếu, đất tốt nằm xen kẽ nhau và kết thúc là các lớp đất tốt (đây là trường hợp phức tạp) Độ sâu đặt móng = f(chiều dày đất tốt bên trên h 1 , tải trọng). * CT tải trọng nhỏ và trung bình: PA móng nông. - Lớp đất tốt bên trên h 1 “đủ dày” tương tự địa tầng dạng a: đặt trực tiếp móng lên lớp này. Độ sâu đặt móng càng nông càng tốt. Khái niệm “đủ dày”: phạm vi nền dưới móng không vượt quá chiều dày lớp đất tốt. h 1 “đủ dày” = f(bản thân giá trị h 1 , tải trọng, kích thước móng có thể lựa chọn). Sơ bộ coi là “đủ dày”: chiều sâu ảnh hưởng của móng (kể từ đáy móng trở xuống) 3b (b là bề rộng móng). - Lớp đất tốt bên trên h 1 không “đủ dày” phân tích tương tự như địa tầng dạng b: + Xử lý kết cấu bên trên; + Xử lý nền: xử lý đất yếu bên dưới nhưng cố gắng tránh làm tổn hại đến lớp đất tốt bên trên. + Kết hợp cả 2 giải pháp trên. * CT tải trọng lớn: PA móng cọc. - Lớp đất tốt bên trên h 1 “đủ dày” tương tự địa tầng dạng a: mũi cọc hạ vào đất tốt bên trên. - Lớp đất tốt bên trên h 1 không “đủ dày” phân tích tương tự như địa tầng dạng b: mũi cọc hạ vào lớp đất tốt bên dưới 1 khoảng 3Dc. VD:
II. Tổ hợp tải trọng (THTT) Tổ hợp tải trọng là tập hợp các tải trọng có thể cùng tồn tại, cùng đồng thời gây ảnh hưởng đến CT. II. Tổ hợp tải trọng cơ bản – THCB (tổ hợp tải trọng gắn chặt với công trình) Tổ hợp cơ bản = Các tải trọng loại A + Các tải trọng loại B 1 + một số tải trọng loại B 2. Khả năng xuất hiện đồng thời các tải trọng loại B 2 sẽ có các THCB khác nhau: - THCB có 1 tải trọng tạm thời = Các tải trọng A + 1B - THCB có 2 tải trọng tạm thời trở lên thì giá trị tính toán của tải trọng tạm thời phải được nhân với hệ số tổ hợp: + Không phân tích được ảnh hưởng của từng tải trọng tạm thời: THCB = Các A + Các B0,9; + Khi có thể phân tích ảnh hưởng riêng biệt của từng tải trọng tạm thời ngắn hạn thì tải trọng tạm thời có ảnh hưởng lớn nhất không giảm; tải trọng ảnh hưởng thứ hai nhân 0,8; các tải trọng còn lại nhân 0,6: THCB = Các A + 1B + 1B0,8 + Các B khác0,6. II. Tổ hợp đặc biệt (THĐB) THĐB = Các tải trọng loại A + Các tải trọng loại B 1 + một số tải trọng loại B 2 + Các D TTĐB với tải trọng do nổ hoặc do va chạm cho phép không xét đến các tải trọng loại B 2. THĐB do tác động của động đất không cần tính đến tải trọng gió; THĐB có một tải trọng tạm thời = Các A + 1B + 1D THĐB có 2 tải trọng tạm thời trở lên, giá trị tính toán của tải trọng tạm thời được nhân với hệ số tổ hợp như sau: THĐB = Các A + B10,95 + B2*0,8 + 1D III. Tải trọng trong tính toán thiết kế nền móng: Tải trọng thiết kế Tùy theo yêu cầu của việc tính toán mà ta dùng trị số tải trọng và tổ hợp tải trọng khác nhau. Theo TCVN 2737 – 1995: Giá trị tính toán của THCB và THĐB dùng để tính nền và móng theo nhóm các TTGH thứ nhất; Giá trị tiêu chuẩn của THCB dùng để tính theo nhóm các TTGH thứ hai. Các giá trị kể trên gọi chung là tải trọng thiết kế (TTTK).
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG NÔNG§1. Khái niệm chung I. Phân loại móng nông I. Phân loại theo độ cứng * Tải trọng CT thông qua móng truyền lên nền đất: áp lực tiếp xúc ptx nền bị biến dạng Quy luật phân bố áp lực tiếp xúc ptx = f(độ cứng của móng và của đất). Áp lực tiếp xúc phản lực nền r tác dụng lên móng móng bị biến dạng. Mức độ biến dạng của móng = f(độ cứng của móng). Dựa vào độ cứng của móng phân loại thành: móng cứng và móng mềm. - Nếu độ cứng của móng đủ lớn, biến dạng móng rất nhỏ có thể bỏ qua Móng cứng: + Đáy móng luôn phẳng; + Chuyển vị của đáy móng biểu diễn bằng một phương trình mặt phẳng. Móng cứng: móng đơn dưới cột; móng băng dưới tường.
Móng mềm: móng băng dưới hàng cột; móng bè.
3 10 1 o 3 E l E h Eo: môđun biến dạng của nền đất dưới đáy móng; E 1 : môđun đàn hồi của vật liệu móng; l: nửa chiều dài dầm móng; h: chiều cao dầm móng. t > 10: móng mềm được coi như dầm dài vô hạn; 1 t 10: móng mềm có chiều dài hữu hạn; t < 1: móng cứng. II. Áp lực tiếp xúc dưới đáy móng * Giả thiết: khi tính toán áp lực tiếp xúc, người ta coi đáy móng luôn tiếp xúc với nền đất. Quy luật phân bố áp lực tiếp xúc = f(độ cứng của móng và đất); II. Áp lực tiếp xúc dưới đáy móng cứng * Giả thiết: quy luật phân bố là tuyến tính. Áp lực tiếp xúc tại một điểm bất kỳ xác định theo ( , ) x y x y p x y N M y M x F J J N, M{Mx, My}: là tải trọng công trình ở mức đáy móng. II. Áp lực tiếp xúc dưới đáy móng mềm
§2. Cấu tạo móng nông I. Một số vấn đề chung * Độ sâu đặt móng: hm = f(điều kiện địa chất, tải trọng...). * Kích thước đáy móng (thỏa mãn các điều kiện về sức chịu tải và biến dạng đối với nền) Móng đơn (l*b); Móng băng (b) Kích thước đáy móng nên lấy chẵn đến 10cm. * Chiều cao móng h: thoả mãn điều kiện cường độ đối với vật liệu móng max R * Chiều dày tối thiểu của móng: bố trí theo cấu tạo (nên t 15cm) * Bêtông lót: đặt theo cấu tạo (cấp độ bền B7,5; chiều dày 10cm (thường = 10cm). * Kết cấu móng: - Cốt thép: + Thép chịu lực: thép CB300-V trở lên; đường kính chịu lực 10 ; khoảng cách thép nên (10 25)cm Diện tích cốt thép As (Fa): tính toán theo điều kiện max R As, sau đó chọn đường kính và khoảng cách giữa các cốt thép a, số lượng thanh thép na. + Thép cấu tạo: thép CB240-T trở lên. + Thép chờ: lấy theo kết cấu bên trên móng. - Bêtông: cấp độ bền B15 (nên dùng B20). * Chiều dày lớp bảo vệ Co: - Móng đổ toàn khối: + Nếu có BT lót: Co 3,5 cm. + Nếu không có BT lót hoặc BT lót chất lượng kém: Co 7,0 cm. - Dầm móng: Co 3,0 cm.
b t b c l l c h m h Th–p chfiu l ̆c B™t ́ng l„t l b t ±0 Cao tr◊nh chÍ cÈt Th–p chÍ cÈt l c b c Th–p chfiu l ̆c lc b c h m h Th–p chfiu l ̆c B™t ́ng l„t l b t ±0 Cao tr◊nh chÍ cÈt Th–p chÍ cÈt
h m h Th–p chfiu l ̆c B™t ́ng l„t t ±0. b t Th–p s≠ Ín d‰c b
§3. Tính toán thiết kế móng nông cứng I. Khái niệm chung * Số liệu ban đầu: - Công trình: Hồ sơ thiết kế kiến trúc, kết cấu của công trình: + Mặt bằng đáy công trình; + Tải trọng từ công trình đến cốt 0 (mặt đất): {No, Mo, Qo}; + Hệ số an toàn Fs. Độ lún cho phép (độ lún giới hạn): [S] (Sgh). - Tài liệu Địa chất công trình và Địa chất thủy văn. - Các tài liệu khác liên quan: kết cấu và móng công trình lân cận. * Nội dung tính toán thiết kế móng nông cứng - Xác định độ sâu đặt móng hm = f(địa chất, tải trọng...) - Xác định kích thước đáy móng nông (móng đơn: l*b; móng băng: b): chọn thỏa mãn điều kiện sức chịu tải, sau đó kiểm tra theo điều kiện biến dạng và các điều kiện khác (nếu cần).
II. Lựa chọn sơ bộ kích thước đáy móng II. Yêu cầu chung * Mục đích tính toán đảm bảo cường độ và ổn định cho CT trong mọi tình huống bất lợi nhất. - Kích thước móng sơ bộ chọn sao cho: (II)ptb, pmax: áp lực tiếp xúc trung bình và áp lực tiếp xúc lớn nhất ở đáy móng; Rđ ([p]): sức chịu tải cho phép của nền đất dưới đáy móng; pgh: sức chịu tải giới hạn của nền đất dưới đáy móng; Fs: hệ số an toàn. Để tránh xảy ra hiện tượng móng bị tách rời khỏi đất nền thì pmin ≥ 0:
tx. p N N F l b Thông thường, tải trọng công trình cho ở mức mặt đất No. Do đó, N và ptx được tính gần đúng: N = No + G = No + Fhm ptx = G: trọng lượng của móng và đất lấp trên móng; : trọng lượng riêng trung bình của vật liệu móng và đất |
