Bài tập lớn nền móng

Bài tập lớn nền móng Zangloe BÀI TẬP LỚN NỀN MÓNG. Bảng số liệu tính toán tcN 0 (KN) tcM 0 (KNm) tcH 0 (KN) ttN 0 (KN) ttM 0 (KNm) ttH 0 (KN) Lớp 1 (m) Lớp 2 (m) Lớp 3 (m) 1780 750 161 2136 900 185 1,0 3,5 Chưa kết thúc trong lỗ khoan Bảng số liệu địa chất TT Lớp đất Dung trọng ẩm KN/m3 Dung trọng hạt KN/m3 W% WL WP C(Kpa)  E(Kpa) 1 Đất trồng 15 - - - - - - - 2 Cát pha 17 27,2 23,5 27,4 21,4 43 26 9000 3 Sét pha 18 26,5 29 37,4 25 46 24 9400     3/25 2,1 1,1 mKN K K bt l tr     I . Chọn sơ bộ kích thước móng Chọn chiều sâu chôn móng H = h= 1,5m. Vậy đáy móng đặt trong lớp cát pha Chọn b = 1,5m Chọn bề rộng móng b =1,5m Tính )/20.333( 2 25667,15 2 )/(667,15 5,01 5,0.171.15. 3 ' 3' mKN mKN h h bt tb i ii                Với góc ma sát  = 260 tra bảng .Suy ra A = 0,84, B = 4.37, D = 6,9 Tính ).....( . '21 DchBbA k mmR tc   Với 1 . 21  tck mm Bài tập lớn nền móng Zangloe o Htt tt oH Ntt Mtt ttoM tt oN h min max  R=1.(0,84.1,5.17+4,37.1,5.15.667+43.6,9) =420(KN/m2) Tính F  5.5 20,333.1,5-420 2136 .   hR N tb tt o  m2 Để đảm bảo an toàn ta chọn F = 10 m2  a = 4m , b =2.5 m II. Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn I 1. K iểm tra cường độ Chuyển tải trọng xuống tâm móng Với : ttN = ttoN + hFtb .. Ntt =2136 + 20,333.10.1,5 Ntt =2441 KN ttH = 185ttoH KN hHMM tttttt .00   Mtt = 900 + 185.1,5 =1177.5 KNm W M F N tttt max Với W= 67.66 2  ba  2minmax 2 min 2 max /1.244 2 /5.67 67.6 5.1177 10 2441 /7.420 67.6 5.1177 10 2441 mKN F N mKN mKN tt tb          Cường độ tính toán của đất nền ứng với b= 2.5m ).....( . '21 DchBbA k mmR tc   Với 1 . 21  tck mm  9,6.435,1.667,15.37,417.5,2.84,0 R =3963KN/m2 Ta thấy 0/5.67 /6.47552,1/7.420 /3963/1.244 2 min 22 max 22    mKN mKNRmKN mKNRmKNtb       Như vậy điều kiện cường độ thỏa mãn 2. Kiểm tra ổn định lật đối với điểm O  l gl cl l KM M K  KNmMM ttgl 5.1177 2 5.2.2441 2 .  bNM ttcl =3051,2 KN/m2 Bài tập lớn nền móng Zangloe    1,159.2 5.1177 2.3051  ll KK Điều kiện lật thỏa mãn 3. Kiểm tra ổn định trượt phẳng  tr gt ct tr KT T K  Với  FcfNT ttct .. 2441.0,488 + 43.10 = 1621.2 KN 026tgtgf   =0,488 KNHT ttgt 185    2,176.8 185 2.1621  trtr KK Điều kiện trượt thỏa mãn III. Kiểm tra móng theo trạng thái giới hạn II Kiển tra độ lún đúng tâm, điề kiện ghSS  Áp lực tải trọng tại đáy móng  5,1.333,20 10 1780.00 hF NP tb tc  208.5 KN/m2 Áp lực tại đáy móng hPP .'0  = 208.5 – 15,667.1,5 =185 KN/m 2 Chia đất nền dưới đáy móng thành từng lớp phân tố có chiều dày la mhi 1 ta có bảng tính sau Điểm Z(m) l/b z/b Ko z bt 0 0 1.6 0 1 185 23.5 1 1 1.6 0.4 0.859 158.915 40.5 2 2 1.6 0.8 0.558 103.23 57.5 3 3 1.6 1.2 0.352 65.12 75.5 4 4 1.6 1.6 0.252 46.62 93.5 5 5 1.6 2 0.161 29.785 111.5 6 6 1.6 2.4 0.118 21.83 129.5 Tại độ sâu 6 m kể từ đáy móng ta có Z =21.83 KN/m2  1/5 bt = 25.9 KN/m2 Do vậy ta lấy giới hạn nền dất ở độ sâu 6m kể từ đáy móng Độ lún của nền tại tâm đáy móng xác định theo công thức: S= ii hE .  = 9000 1.8,0 (  2 185 158.915 + 103.23+ 65.12 + 46.62 + 29.785 + ). 2 83.21 = 0.045m=4.5cmSgh =8 cm. Với  = 0,8 Vậy độ lún móng đảm bảo. Bài tập lớn nền móng Zangloe IV.Tính độ bền và cấu tạo móng 1.Tính theo ứng suất pháp và ứng suất tiếp Chọn ho= 0,6m , bc=0,5m, ac=0,7m . Mác bê tông M 400 MPaRn 17 =17000KN/m 2 MPaRk 2.1 =1200KN/m 2 Sơ đồ phá hoại theo ứng suất tiếp cat bt bc tt R F N  1200.17000.7,0.75,0..7,075,0  kn cat bt RRR cat btR = 2834,2 KN/m 2 bcF =2.(ac + bc).ho = 2.(0,7+0,5).0,6 = 1.44 m 2 2,2834).5,07,0.(2 2441 )..(20     cat btcc tt Rba Nh = 0,359 m Ntt ho h ac bc b a Bài tập lớn nền móng Zangloe Vậy đảm bảo điều kiện phá hoại theo ứng suất tiếp Sơ đồ phá hoại theo ứng suất pháp Điều kiện tbkcth uhRN ..75,0 0 cthN lực chọc thủng tính toán do phản lực đất tác dụng lên đáy móng ngoài diện tích xuyên thủng kR cường độ chịu kéo của bê tông kR =1200 KN/m 2 0,75 : hệ số thực nghiệm kể đến sự giảm cường độ chọc thủng của bê tông so với cường độ chịu kéo ho chiều cao làm việc của móng utb= 2 dtr uu  utr chu vi đáy trên của tháp xuyên thủng utr = 2.(ac +bc ) ud chu vi đáy dưới ud = 2.( ac + 2ho +bc +2ho) Suy ra utb = 2 )(2)22a 2.( c ccoco bahbh  = 2.(ac +bc ) + 4.ho utb = 2.(0,5 + 0,7) + 4.0,6 = 4,8 m Fcth diện tích đáy lớn của tháp đâm thủng Fcth = (bc +2ho) .( ac + 2ho) = (0,7 +2.0,6) .( 0,5 + 2.0,6) = 3,23 m2 Ta có Ntt = Ncth + Fcth.ptt  Ncth = Ntt - Fcth.ptt =2441 – 3,23.244,1 = 1652,56 KN Với ptt = Ntt /F =244,1 KN/ m2 0,75.Rk.ho.utb = 0,75.1200.0,6.4,8 = 2592KN  Ncth = 1652,56 KN h ho ac bc b c +2h o ac+2ho 45o Ntt ho Ptt b a Bài tập lớn nền móng Zangloe Vậy đảm bảo điều kiện phá hoại theo ứng suất pháp Khi móng chịu tải lệch tâm Điều kiện: Ncth=Pct  0,75.Rk.ho.utb utb =(b + bc)/2 = (2,5+ 0,5)/2 = 1, 5m Fcth =(a - o c haa  2 ).b=(4 – (4+0,7)/2 +0,6).2,5 = 5,625 m2 tb = 2minmax /1.244 2 5.677.420 2 mKN tttt     Nct=Pcttt=N0tt-tb.Fct=1780-244,1.5.625=406,94KN 0,75.Rk.h0.utb=0,75.1200.0,6.1.5=810KN 0,75.Rk.ho.utb =810 KN Nct=406,94 KN 2.Tính cốt thép cho móng Dưới tác dụng của phản lực đất nền thì cánh móng sẽ bị uốn và nó làm việc theo sơ đồ như một bản công xôn có vị trí ngàm là mép cột. Sơ đồ tính Tính cốt thép theo phương cạnh dài Thép A III Ra= Ra’ =36000 KN/m2 Ta có sử dụng toán học ta tính ra được mep=275KN/m2  85,347 2 2757,420 2 max      mepuon   KN/m2 q = uon .b = 347,85.2,5 = 869,6 KN/m Mô men tại ngàm l’ = (a – ac)/2 = (4 – 0,7)/2 = 1,65 m M1= 2 . 2'lq = 869,6.1,652 / 2 = 1183,7 KNm Với Ra = 3600 kG/cm2 = 360000 KN/m2 a’ lớp bê tông bảo vệ 5cm ' oh = h – a’= 0,6 – 0,05 = 0,55m h ho ac bc Ntt Mtt b a min max tt 1 l’ 45o Bài tập lớn nền móng Zangloe Suy ra Fa1 = ' 1 ..9,0 oa hR M = 55,0.360000.9,0 7,1183 = 0,0066 m2=6600mm2 Chọn  22 , 18 cây Khoảng cách a = 130 cm Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn tb tt mep F N  ' '' mepuon   = 2441/10 = 244,1 KN/m 2 q’ = 'uon .a =244,1 .4 = 976.4 KN/m l’’ = (b – bc )/2 = (2,5 – 0,5)/2 = 1 m M2 = 2 . 2''' lq = 2 1.4,976 2 = 488,2 KNm Suy ra Fa2 = '' 2 ..9,0 oa hR M = 434,0.360000.9,0 2,488 = 0,0035 m2 Chọn  14 ,24 cây Khoảng cách a = 162 cm Sơ đồ bố trí thép như hình vẽ V .Khối lượng vật liệu & thi công móng 1.Thể tích bê tông Vbt = b.a.ho + ac.bc.(h – ho) =2,5.4.0,6 +0,7.0,5.(1.5 -0,6) =6,315m3 Vbt can thiet = Vbt - Vthep 6.2 m3 Bảng chi tiết thép =7850 kg /m3 a=130 a=162  22 AIII  14 AIII Fa3 2,5 4m 0,7 0,5 Bài tập lớn nền móng Zangloe 2.Thi công móng Thể tích bê tông sử dụng Vbt=2,5.4.0,6+0,9.0,7.0,5=6,32m3 Vđào =( 6,3.7,8+5,4.3,9).1,6/2 =56,2 m3 Vđắp = Vđào – Vbêtông =56,2 – 6,32 =49,88 m3 Thép Số lượng Chiều dài (mm) Khối lượng trên 1m Tổng chiều dài (m) Tổng khối lượng (Kg) V (m3) 22 18 cây 3990 2,984 71,82 214,3 0,0273 14 24 cây 2490 1,208 59,76 72,2 0,0092 3,9m 6,3m 7,8m 5,4m h Bê tông gạch vỡ mác 100 50cm 10cm 60cm