CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT kế MÓNG đơn

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ...............................................................................................

DANH MỤC BẢNG BIỂU..........................................................................................

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT.................................................

CHƯƠNG 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT..............................................................................................

1. Cơ sở lý thuyết..........................................................................................................................

1.1. Xử lý và thống kê địa chất để tính toán nền móng

1.2. Phân chia đơn nguyên địa chất........................................................................................

1.3.Giá trị tiêu chuẩn các đặc trưng của đất

1.4. Đặc trưng tính toán các đặc trưng của đất

2. Thống kê địa chất móng nông................................................................................................

3. Thống kê địa chất móng sâu..................................................................................................

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN...................................................................

1. Số liệu tính toán......................................................................................................................

1.1. Nội lực dưới chân cột......................................................................................................

1.2. Thông số địa chất............................................................................................................

1.3. Thông số vật liệu.............................................................................................................

2. Tính toán móng đơn...............................................................................................................

2.1. Chọn chiều sâu đặt móng...............................................................................................

2.2. Xác định kích thước đáy móng bxL..............................................................................

2.3. Kiểm tra kích thước móng.............................................................................................

2.4. Kiểm tra điều kiện cường độ..........................................................................................

2.5. Kiểm tra điều kiện trượt................................................................................................

2.6. Kiểm tra điều kiện biến dạng lún..................................................................................

2.7. Kiểm tra xuyên thủng.....................................................................................................

2.8. Tính toán cốt thép...........................................................................................................

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG BĂNG...............................................................

1. Số liệu tính toán.......................................................................................................................

1.1. Nội lực dưới chân cột.......................................................................................................

1.2. Thông số địa chất............................................................................................................

1.3. Thông số vật liệu.............................................................................................................

2. Tính toán móng băng.............................................................................................................

2.1. Xác định chiều dài móng................................................................................................

2.2. Tổng hợp nội lực, xác định điểm đặt tâm lực

Trang 1

2.3. Chọn chiều sâu đặt móng...............................................................................................

2.4. Xác định kích thước đáy móng bxL

2.5. Kiểm tra kích thước móng.............................................................................................

2.6. Kiểm tra điều kiện cường độ..........................................................................................

2.7. Kiểm tra điều kiện biến dạng lún

2.8. Kiểm tra xuyên thủng.....................................................................................................

2.9. Kiểm tra điều kiện trược................................................................................................

2.10. Tính toán nội lực móng băng.....................................................................................

2.11. Tính toán cốt thép.......................................................................................................

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG CỌC..................................................................

1. Các dữ liệu thiết kế móng......................................................................................................

1.1. Thông số địa chất............................................................................................................

1.2. Giá trị nội lực..................................................................................................................

1.3. Vật liệu sử dụng..............................................................................................................

2. Xác định chiều sâu đài đặt móng và kích thước cọc............................................................

2.1. Chọn chiều sâu đài đặt móng.........................................................................................

2.2. Chọn sơ bộ kích thước cọc.............................................................................................

3. Xác định sức chịu tải của cọc.................................................................................................

3.1. Sức chịu tải theo vật liệu................................................................................................

3.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền

3.3. Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền

3.4. Sức chịu tải của đất nền theo thí nghiệm SPT

3.5. Xác định sức chịu tải thiết kế.........................................................................................

4. Chọn số lượng và bố trí cọc....................................................................................................

4.1. Kiểm tra khả năng chịu lực............................................................................................

5. Kiểm tra ổn định của nền và độ lún của móng cọc...............................................................

5.1. Kiểm tra ổn định của nền...............................................................................................

5.2. Kiểm tra điều kiện lún của móng

6. Thiết kế đài cọc.......................................................................................................................

7. Kiểm tra tính xuyên thủng đài cọc........................................................................................

8. Tính toán cốt thép đài cọc......................................................................................................

8.1. Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn

8.2. Tính thép theo phương cạnh dài

9. Kiểm tra khả năng của cọc khi vận chuyển và lắp dựng cọc...............................................

TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................................................

Trang 2

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2-1: Kích thước móng sơ bộ móng nông………………….....………………….34

Hình 2-2: Diện tích xuyên thủng móng nông…………………………………………43

Hình 3-1: Diện tích xuyên thủng móng băng…………………………………………56

Hình 4-1: Trụ địa chất móng cọc 5 – C……………………………………………….70

Hình 4-2: Sơ đồ tính sức chịu tải cọc theo vật liệu………………...…………………66

Hình 4-3: Sơ đồ bố trí cọc………………………………………...…………………..72

Hình 4-4: Khối móng quy ước…………………………………...…………………...73

Hình 4-5: Hình xuyên thủng đài cọc………………………………………………….78

Hình 4-6: Sơ đồ tính khi vận chuyển cọc……………………………………………..81

Hình 4-7: Sơ đồ tính khi lắp dựng cọc…………………………………………..……82

Trang 3

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Hệ số biến động lớn nhất theo TCVN 9362-2012…………………………6

Bảng 1.2: Bảng tra cá giá trị của V……………………………………………………6

Bảng 1.3: Bảng tra các giá trị của hệ số t ……………………………….……………9

Bảng 1.4: Bảng phân chia đơn nguyên địa chất…………………………………..…..10

Bảng 1.5: Bảng thống kê địa chất móng nông………………………………………...15

Bảng 1.6: Bảng tổng kết số liệu thống kê địa chất móng sâu…………………………30

Bảng 2.1: Bảng tính lún móng nông…………………………………………………..40

Bảng 3.1: Bảng tính lún móng băng…………………………………………………..55

Bảng 3.3: Bảng thống kê thép móng băng……………………………………………61

Bảng 4.1: Giá trị tiêu chuẩn địa chất móng cọc 5 – C………………………………...63

Bảng 4.2 : Giá trị tính toán địa chất móng cọc 3-A…………………………………...63

Bảng 4.3: Giá trị nội lực cọc 5 – C……………………………………………………64

Bảng 4.4 : Vật liệu sử dụng thiết kế móng cọc 5 – C………………………………...64

Bảng 4.5 : Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lí đất nền……………………………67

Bảng 4.6 : Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền………………………….……69

Bảng 4.7 : Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm SPT………………………………...71

Bảng 4.8: Bảng tính lún móng cọc……………………………………………………77

Trang 4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Mô-đun đàn hồi của vật liệu

Mô-đun tiếp tuyến của vật liệu

Ứng suất chảy dẻo của vật liệu Mô￾men quán tính của tiết diện Mô￾men quán tính dẻo của tiết diện

Lực dọc trục phần tử

Mô-men uốn ở hai đầu phần tử

Mô-men chảy dẻo của phần tử

Lực dọc chảy dẻo của phần tử

Góc xoay của mặt cắt ngang ở hai đầu phần

tử Hàm chuyển vị của phần tử dầm-cột

Chiều dài ban đầu của phần tử

Chiều dài của phần tử sau khi biến dạng

Trang 5

My Py

1, 2 (x)

L0 L

E Et

y

I

Z

F, P M1,

M2

CHƯƠNG 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT

1. Cơ sở lý thuyết

1.1. Xử lý và thống kê địa chất để tính toán nền móng

- Hồ sơ khảo sát địa chất phục vụ thiết kế nền móng có số lượng Số hiệu mẫu

nhiều và số lượng mẫu đất trong một lớp đất lớn. Vấn đề đặt ra là những lớp đất

này ta phải chọn được chỉ tiêu đại diện cho nền.

- Ban đầu khi khoan lấy mẫu dựa vào sự quan sát thay đổi màu, hạt độ mà ta

phân chia thành từng lớp đất.

- Theo TCVN 9362-2012 được gọi là một lớp địa chất công trình khi tập hợp các

giá trị có đặc trưng cơ lý của nó phải có hệ số biến động đủ nhỏ. Vì vậy ta phải

loại trừ những nẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình lớn cho một đơn

nguyên địa chất.

- Vì vậy thống kê địa chất là một việc làm hết sức quan trọng trong tính toán nền

móng.

1.2. Phân chia đơn nguyên địa chất

1.2.1. Hệ số biến động

- Chúng ta dựa vào hệ biến động v phân chia đơn nguyên

- Hệ số biến động v xác định theo công thức:

- Trong đó giá trị trung bình của một đặc trưng:

- Độ lệch bình phương trung bình:

Trong đó: Ai : là giá trị riêng của đặc trưng từ một thí nghiệm riêng; n: số lần thí

nghiệm

Lưu ý: Khi kiểm tra để loại trừ sai số thô đối với các chỉ tiêu kép như lực dính (c) và

góc ma sát trong ( ) thì độ lệch bình phương trung bình được xác định như sau:

Trang 6

1.2.2. Qui tắc loại trừ các sai số thô

- Trong tập hợp mẫu của một lớp đất có hệ số biến động thì đạt còn ngược

lại thì ta phải loại trừ các số liệu có sai số lớn hoặc bé.

- Trong đó : hệ số biến động lớn nhất, tra bảng 1 tuy thuộc vào từng loại đặc

trưng.

Bảng 1.1: Hệ số biến động lớn nhất theo TCVN 9362-2012

- Kiểm tra thống kê, loại trừ các giá trị quá lớn hoặc quá bé của Ai theo công thứ:

- Trong đó ước lượng độ lệch:

Lưu ý: Khi thì lấy

Bảng 1.2: Bảng tra cá giá trị của V

Trang 7

1.3. Giá trị tiêu chuẩn các đặc trưng của đất

1.3.1. Giá trị tiêu chuẩn các chỉ tiêu đơn

- Giá trị tiêu chuẩn của tất cả các chỉ tiêu đơn (chỉ tiêu vật lý như đọ ẩm, khối

lượng thể tích, chỉ số dẻo, độ sệt,… và các chỉ tiêu cơ học như modun tổng biến

dạng, cường độ kháng nén,…) là giá trị trung bình cộng của các kết quả thí

nghiệm riêng lẻ sau khi đã loại trừ sai số thô.

Lưu ý:

- Đối với các chỉ tiêu vật lý gián tiếp (hệ số rỗng, chỉ số dẻo…) và modun tổng

biến dạng thì giá trị tiêu chuẩn của chúng được xác định từ giá trị tiêu chuẩn

của chỉ tiêu thí nghiệm mà tính giá trị tiêu chuẩn của chỉ tiêu gián tiếp theo

công thức cơ học đất.

1.3.2. Giá trị tiêu chuẩn các chỉ tiêu kép

- Các giá trị tiêu chuẩn của các chỉ tiêu kép lực dính đơn (c) và góc ma sát trong (

) được thực hiện theo phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến

tính của ứng suất pháp và ứng suất tiếp cực hạn của các thí nghiệm cắt

tương đương, .

Trang 8

- Lực dính đơn vị tiêu chuẩn ctc và góc ma sát trong tiêu chuẩn được xác định

theo công thức sau:

- Lưu ý: Nếu theo công thức trên tính được

công thức:

thì chọn ctc = 0 và tính lại theo

1.4. Đặc trưng tính toán các đặc trưng của đất

1.4.1. Giá trị tính toán các chỉ tiêu đơn

- Nhắm mục đích nâng cao độ an toàn cho ổn định của nền chịu tải, một số tính

toán ổn định của nền được tiến hành với các đặc trưng tính toán.

- Giá trị tính toán các chỉ tiêu đơn được xác định theo công thức sau:

Trong đó: Atc là giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng đang xét.

- Hệ số an toàn về đất được xác định theo công thức:

- Chỉ số độ chính xác được xác định theo công thức:

Trong đó: t là là hệ số phụ thuộc vào xác suất tin cậy

- Hệ số động được xác định theo mục 2.1.2.1.1

- Khi tính nền theo biến dạng (THGH II) thì = 0.85

- Khi tính nền theo cường độ (THGH I) thì = 0.95

Lưu ý:

Trang 9

- Số lượng tối thiểu của một thí nghiệm chỉ tiêu nào đó với mỗi đơn nguyên địa

chất công trình cần phải đảm bảo là 6.

- Nếu trong phạm vi đơn nguyên địa chất công trình có số lượng mẫu ít hơn 6 thì

giá trị tính toán các chỉ tiêu của chúng được tính toán theo phương pháp trung

bình cực tiểu và trung bình cực đại.

và

- Việc chọn tính theo một trong hai công thức là tùy thuộc vào chỉ tiêu làm tăng

đọ an toàn cho công trình.

1.4.2. Giá trị tính tính toán các chỉ tiêu kép:

- Giá trị tính toán các chỉ tiêu kép được xác định theo công thức

sau: Trong đó: Atc là giá trị tiêu chuẩn của các đặc trưng đang xét.

- Hệ số an toàn về đất được xác định theo công thức:

- Các chỉ tiêu kép như: lực dính c và hệ số ma sát tg . Ta có công thức:

- Hệ số biến động v được xác định theo các công thức sau:

- Độ lệch bình phương trung bình được xác định theo theo các công thức sau:

- Khi tính nền theo biến dạng (THGH II) thì = 0.85

- Khi tính nền theo cường độ (THGH I) thì = 0.95

Lưu ý:

- Để tìm trị tiêu chuẩn và trị tính toán c và cần phải xác định không nhỏ hơn 6 giá

trị đối với mỗi trị số áp lực pháp tuyến .

- Khi tìm giá trị tính toán c, dùng tổng số lần thí nghiệm làm n.

Bảng 1.3: Bảng tra các giá trị của hệ số t

Trang 10