CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG

Đồ án nền & móng



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng



bd



50



100



hc



h



hd



50



bm



-



Bề rộng móng bm

Chiều dài móng lm

Chiều cao móng h

Bề rộng dầm móng bd

Chiều cao dầm móng hd

Chiều cao bản cánh móng hc



3. Các bài toán xác định kích thước móng băng:



 Đáy móng phải thỏa điều kiện:

S ≤ [ S] = 8 cm

 Bài toán biến dạng lún:



∑N



tt



≤



[ Φ]



 Bài toán cường độ:



 Chiều cao móng thỏa điều kiện:



k tc

Pcat ≤ Pccat



 Chiều cao dầm móng thỏa điều kiện:



Q ≤ [ Q ]



M ≤ [ M ]



4. Các thông tin đầu vào để tính toán móng băng:



- Hồ sơ của công trình; nội lực tại chân cột N, M, Q.

- Tài liệu thống kê địa chất.

- Vật liệu làm móng.

5. Lưu đồ:

SVTH: Nguyễn Hoàng Tấn Vũ



Trang 48



Đồ án nền & móng



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng



Start



-



Địa chất

Tải trọng

Vật liệu móng



End

Bố trí thép



Sơ bộ kích thước móng Lm, Bm,

Hm, Df



No



tc

p tctb , p max

, p tcmin



Tính



Tính cốt thép

Yes



; Tính

R II (R tc )



 p tctb ≤ R tc (R II )

 tc

tc

 p max ≤ 1.2R (R II )

tc



p min

≥0





Yes

μ min ≤ μ ≤ μ max



No



Kiểm tra hd, bd, hc (*)



No



Yes



Tính , Qc



Tính lún S



S ≤ [ S]



Yes



[ Φ]



SVTH: Nguyễn

TínhHoàng Tấn Vũ



No



No



Trang 49



N tt =



[ ΦYes

]

k tc



Đồ án nền & móng



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng



(*): Kiểm tra hd, bd, hc:

Start



Thông số đầu vào



Mô hình chịu cắt cánh

móng hc



Pcat ≤ Pccat



No



Sơ bộ lại kích

thước



Yes



Xây dựng sơ đồ tính cho dầm

móng băng hd

Qc ≤ [ Qc ]



 M c ≤ [ M c ]



Yes



Bố trí thép

6. Tính toán:

6.1. Số liệu tính toán:



End



a/ Nội lực dưới chân cột:

- Chọn cột 1-A, 1-B, 1-C, 1-D để thiết kế.

- Chọn hệ số vượt tải n= 1.2



 Giá trị tính toán:

SVTH: Nguyễn Hoàng Tấn Vũ



Trang 50



No



Sơ bộ lại kích

thước



Đồ án nền & móng



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng



Cột

1-A

1-B

1-C

1-D

Tổng



Qtt (KN)

89.39

81.61

93.59

89.44

354.03



Ntt (KN)

654.15

656.56

622.01

645.19

2577.91



Mtt (KN)

94.27

92.64

92.42

94.65

373.98



Qtc (KN)

74.49

68.01

77.99

74.53

295.02



Ntc (KN)

545.13

547.13

518.34

537.66

2148.26



Mtc (KN)

78.56

77.20

77.02

78.88

311.66



 Giá trị tiêu chuẩn:



Cột

1-A

1-B

1-C

1-D

Tổng



b/ Thông số vật liệu:

- Bê tông sử dụng B20 có Rb = 11.5 MPa, Rbt = 0.9 Mpa.

- Cốt thép sử dụng AII có Rs = Rsc = 280 Mpa.



c/ Thông số địa chất:



Lớp

đất



0



Độ



Bề



sâu



dày



(m)



(m)



0.51.8



Mô tả



Giá



đất



trị



γ tn

3



(KN/m )



san



TC

GH I



1



lấp



GH II



4.0



Á sét

2.2



ϕ ( 0)

0-50



dẻo

cứng



SVTH: Nguyễn Hoàng Tấn Vũ



GH I



tải trọng P(KN/m2)

50100200100



200



400



0.468



0.462



0.439



18



TC

1.8-



c

(KN/m2)



Đất

1.3



Hệ số rỗng e ứng với từng cấp



Lực dính



20.35



GH II

Trang 51



19.68

5.84 ÷



13.1

9.54÷



33.52

11.95 ÷



16.59

11.14 ÷



27.41



15.06



0.503



Đồ án nền & móng



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng

TC

Sét



4.0-



2



6



10.0



GH I



nửa

cứng



GH II



19.9

18.72 ÷



40.02



32.1 ÷



15.34

13.39



21.08

19.36 ÷



47.94

35.38 ÷



17.25

14.04



20.44



44.66



16.46



0.723



0.701



6.2. Tính toán thiết kế móng băng:

6.2.1. Tổng hợp nội lực, xác định điểm đặt tâm lực G:

- Chọn chiều cao sơ bộ dầm móng:



 1 1

 1 1

h d =  ÷ ÷×L max =  ÷ ÷×4.5 = ( 0.375÷0.75 ) m

 12 6 

 12 6 



Chọn hd = 0.90 (m)

NA



O



NB

MA



G



ND

MC



QB



MD



QC



xG



4500



QD



3500



A



-



NC



MB



QA



3000



B



D



C



Giả sử G là tâm lực.

Để tâm lực trùng tâm móng thì:



∑M = 0

⇔ ∑ M = ∑ M + ∑ Q × h − N ( L + x ) − N .x + N ( L

∑ M + ∑ Q × h − N × L + N × L + N (L + L )

⇒x =

∑N

G



G



i



i



i



i



d



d



A



A



1



1



G



B



C



2



G



D



C



2



2



− xG ) + N D (L2 + L3 − xG ) = 0



3



G



i



373.98 + 354.03 × 0.90 − 654.15 × 4.5 + 662.01× 3.5 + 645.19 × (3.5 + 3)

2577.91

⇒ xG = 1.65( m)

⇒ xG =



 Độ lệch tâm hướng về bên phải.

 Đoạn mở rộng để tâm lực trùng tâm móng:



(4.5 + 1.65)×2- (4.5 + 3.5 + 3) = 1.3 (m)



Chọn lT = 0.5 m => lP = 0.5+ 1.3 = 1.8 m

SVTH: Nguyễn Hoàng Tấn Vũ



Trang 52



0.68



0.657



Đồ án nền & móng



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng



6.2.2. Sơ bộ kích thước móng:

- Tổng chiều dài móng băng: Lm= 0.5 + 4.5 + 3.5 + 3 + 1.8 = 13.3 (m)

- Chọn bề rộng móng bm = 2.0 (m)



b c ×h c = 300×300 (mm)



-



Chọn kích thước cột:

Chiều cao dầm móng: hd = 0.90 (m)



 b d = (0.3÷0.5)h d = (0.3÷0.5)×0.90 = (0.27÷0.45) m



 b d ≥ bc +100 = 0.3 + 0.1 = 0.4 m



Bề rộng dầm móng:

 Chọn bd = 0.45 (m)

- Chiều cao móng:

-



1 2

1 2

h =  ÷ ÷h d =  ÷ ÷×0.9 = ( 0.3÷0.6 ) m

3 3

3 3

 Chọn h = 0.6 (m)

-



Chiều cao bản cánh móng:

2

2



 h c ≤ h = ×0.6 = 0.4 m

3

3



 h c ≥ 200 mm

 Chọn hc = 0.4 (m)



-



Chiều sâu chôn móng: Df = 1.5 (m)



300



900



400



600



200



450



2000



6.2.3. Tính sức chịu tải theo trạng thái giới hạn II:



RII =



m1m2

( Abγ II + BD f γ II' + DcII − γ II' h0 )

ktc



SVTH: Nguyễn Hoàng Tấn Vũ



Trang 53



Đồ án nền & móng



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng



Xem công trình là kết cấu cứng; chọn m1 = 1.2, m2 = 1

Do kết quả lấy từ bảng thống kê nên chọn ktc = 1.1

Do không có tầng hầm nên h0 = 0.



-



Thông số

Giá trị



cII

(KN/m2)

11.95

35.38



ϕΙΙ (0)



A



B



D



11.14

14.04



0.2085

0.2914



1.8497

2.1752



4.3125

4.6962



γII

(KN/m2)

20.35

19.36



Sức chịu tải theo trạng thái giới hạn II:

R II =



1.2×1

×(0.2085×2.0×20.35 + 1.8497×1.5×20.35 + 11.14×4.3125) = 123.26 (KN/m 2 )

1.1



6.2.4. Kiểm tra kích thước móng:



a/ Theo điều kiện ổn định của đất nền:

Áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy móng:

tc

tc

p tctb = p max

= p min

=



∑N

F



tc



+ γ×D f =



2148.26

+ 22×1.5 = 113.76 (KN/m 2 )

2.0×13.3



Ta thấy:

p tctb = 113.76 (KN/m 2 ) < R II = 123.26 (KN/m 2 )

 Thỏa điều kiện ổn định!



b/ Theo điều kiện biến dạng lún: S

 Theo TCVN 9362-2012, Độ lún nền móng theo phương pháp cộng lớp xác định



(có hoặc không kể đến ảnh hưởng của các móng lân cận) theo công thức:



SVTH: Nguyễn Hoàng Tấn Vũ



Trang 54



Đồ án nền & móng



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng



n



S = β×∑

i=1



σi h i

Ei



; Trong đó:





1+ e1i

 E = β×

a



β = 0.8



e -e

a = 1i 2i

p 2i - p1i





 Áp lực tại đáy móng:

N tc

2148.26

p tc =

+ γ tb D f =

+ 22 ×1.5 = 113.76 KN/m 2

(

)

F

2.0 ×13.3

 Áp lực gây lún tại tâm đáy móng:

σ gl = p tc - γDf = 113.76 - 20.35 ×1.5 = 83.24 ( KN/m 2 )

 Áp lực bản thân tại đáy móng:

σ bt = γ×1.3

+ γ×(D

-f 1.3) = 18×1.3 + 20.35× (1.5 - 1.3) = 27.47 (KN/m 2 )

1

2



 Để tính lún, ta áp dụng phương pháp cộng lún từng lớp phân tố: Ta chia đất nền

thành nhiều lớp có chiều dày h i thỏa hi ≤ 0.2xb = 0.2x 2 = 0.4 (m); chọn h i =

0.35m.

 Độ sâu dừng tính lún là tại vị trí có Pgl = 0.2Pbt (đất thường), E5000 Kpa.

 Kết quả thí nghiệm nén lớp đất số 1:

p (KN/m2)



0



50



100



200



400



e



0.598



0.503



0.468



0.462



0.439



 Kết quả thí nghiệm nén lớp đất số 2:



p (KN/m2)



0



50



100



200



400



e



0.745



0.723



0.701



0.680



0.657



SVTH: Nguyễn Hoàng Tấn Vũ



Trang 55



Đồ án nền & móng



Phân

tố

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng



Điểm



z (m)



z/b



K0



0

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

9

9

10

10

11



0

0.35

0.35

0.7

0.7

1.05

1.05

1.4

1.4

1.75

1.75

2

2

2.35

2.35

2.7

2.7

3.05

3.05

3.4

3.4

3.75



0

0.175

0.175

0.35

0.35

0.525

0.525

0.7

0.7

0.875

0.875

1

1

1.175

1.175

1.35

1.35

1.525

1.525

1.7

1.7

1.875



1

0.98

0.98

0.904

0.904

0.799

0.799

0.691

0.691

0.595

0.595

0.533

0.533

0.464

0.464

0.406

0.406

0.356

0.356

0.314

0.314

0.278



σbt



σgl



(KN/m2)

27.47

34.59

34.59

41.72

41.72

48.84

48.84

55.96

55.96

63.08

63.08

68.17

68.17

74.95

74.95

81.72

81.72

88.50

88.50

95.27

95.27

102.05



(KN/m2)

83.24

81.58

81.58

75.25

75.25

66.51

66.51

57.52

57.52

49.53

49.53

44.37

44.37

38.62

38.62

33.80

33.80

29.63

29.63

26.14

26.14

23.14



∑ S=



SVTH: Nguyễn Hoàng Tấn Vũ



Trang 56



p1i



p2i



e1i



e2i



31.03



113.44



0.539



0.467



38.15



116.57



0.5255



0.4669



45.28



116.16



0.512



0.467



52.40



114.41



0.5013



0.4672



59.52



113.04



0.4963



0.4673



65.63



112.57



0.4921



0.4673



71.56



113.05



0.7135



0.6984



78.33



114.54



0.7105



0.698



85.11



116.82



0.7076



0.6974



91.89



119.77



0.7047



0.6967



98.66



123.30



0.7016



0.6959



0.066000812 m



a

0.000873



E



S(m)



1409.17



0.00616586



7

0.000747



1633.005



3

0.000634



2

1905.223



9

0.000549



8

2184.195



9

0.000541



1



8

0.000528



2209.295

2259.682



3

0.000363



4

3766.989



9

0.000345



3

3963.915



2

0.000321



4

4247.496



6

0.000286



3

4753.624



9

0.000231



1

5884.321



3



5



0.00654196

0.006654

0.00671719

0.00754356

0.00580845

0.0053189

0.0055333

0.00561055

0.00541231

0.00469474



Đồ án nền & móng



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng



1

5

0

0



±0.000



-1.300



83.24



27.47

34.59



81.58



41.72

48.84



66.51



55.96



57.52



63.08



49.53



68.17



44.37



74.95



38.62



81.72



33.80



88.50



29.63



95.27



26.14



102.05



23.14



-3.500



-5.050



75.25



Tại vị trí z = 3.75m thì E = 5884.3 Kpa nên ta dừng tính lún tại đây.



Điều kiện biến dạng lún:



∑ S = 6.6 cm < [ S]



= 8 cm



 Thỏa điều kiện biến dạng lún.

SVTH: Nguyễn Hoàng Tấn Vũ



Trang 57



Đồ án nền & móng



GVHD: ThS. Nguyễn Tổng



c/ Theo điều kiện cường độ:

Kiểm tra theo điều 4.7 TCVN 9362:2012 :

Tính nền theo sức chịu tải:



'

Φ = b×L×(AI ×b×γI + B×h×γ

I

I+ D×c

I )I



- Độ lệch tâm theo 2 phương:



eb = eL = 0

b = b = 2.0 m; L = L = 13.3 m



- Kích thước tiết diện quy đổi:

- Theo mục 4.7.7 khả năng chịu tải của đất nền dưới đáy móng:

'

Φ = b×L×(AI ×b×γI + B×h×γ

)I

I

I+ D×c

I



 A Iγ= γλ .iγ .n



 BI = λ q .iq .n q



 DI = λ c .ic .n c



Trong đó:

• = 2.0m, = 13.3m, γI = 20.35(kN/m3)

• cI = 5.84(kN/m2)

tanφ I = tan(9.540 )= 0.168

•



.



Tra bảng phụ lục E ta được:



L 13.3

= 6.65

n = =

2.0

b



0.25



n γ =1+ n = 1.04



n =1+ 1.5 = 1.23

 q

n



0.3

n c =1+

= 1.05



n



 λ γ = 0.472



 λ q = 2.43



 λ c = 8.296



i γ = iq = ic = 1



Ta có:



(Do đã quy về tái đúng tâm)



SVTH: Nguyễn Hoàng Tấn Vũ



Trang 58