Hướng dẫn giải bài tập nền móng

Bài giảng Phát triển du lịch bền vững - Phần 2 Du lịch bền vững ở các vùng sinh thái nhạy cảm 1138283

  • 60 Cau Trac Nghiem Quan Tri Hoc Can Ban
  • Bài tập giữa kỳ SV chuong MN

Preview text

Số liệu tính toán:

  • Bê tông móng B20 mác 250 [TCVN 5574:2018 Bảng 7 trang 33], cường độ chịu nén có Rb =11=11500kPa=1150 T; cường độ chịu kéo Rbt=0,9MPa=900kPa =90T.
  • Sử dụng thép loại CB300-T [theo TTGH1-TCVN 5574:2018 Bảng 13 trang 45] có cường độ tính toán chịu kéo và chịu nén Rs=260MPa=260000kPa, Sử dụng thép loại CB400-V có Rs=350MPa=350000kPa.

Bài 2 : Một móng đơn kích thước 1,4mx1,8m;chiều sâu chôn móng là 2m. Tính sức chịu tải tiêu chuẩn Rtc khi nền đất được cấu tạo như sau: đất nền là lớp cát có chiều dày 20m, = 1,8 T/m 3 ; bh = 2,0 T/m 3 ;  = 30o; c = 0. Mực nước ngầm xuất hiện ở mặt đất tự nhiên biết m 1 = 1,2; m 2 = 1; ktc= 1. Giải Ta có : Ta có góc 𝜑 = 30° → 𝐴 = 1,15; 𝐵 = 5, 59; 𝐷 = 7, 95. Do mực nước ngầm ở mặt đất tự nhiên : 3 '

####### 20 10 10 / m

####### [20 10] 1 [20 10] 1 10 / m

####### 2

II II

####### KN

####### KN



#######    

#######        

Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền Rtc:

Rtc = 𝑚 1 𝑘𝑥𝑚𝑡𝑐 2 [𝐴. 𝑏.𝛾𝐼𝐼+ 𝐵.ℎ.𝛾𝐼𝐼′ + 𝐷.𝑐]

\= 1,2[1, 15,4. 10 + 5, 59. 10 + 7, 95]= 153 𝐾𝑁/𝑚 3 Bài 4 : Cho một móng đơn kích thước móng l = 1,6m, b = 1,6m, chịu tác dụng của áp lực đáy móng lực P=149,3kN/m 2 , chịu tải đúng tâm. Cao trình đặt móng Df= 1,6m. Nền gồm 2 lớp: lớp đất CH, dày 4 m,  = 17 kN/m 3 ,  = 23o;c = 15 kN/m 2 ; lớp đất CL, dày rất sâu,  = 19 kN/m 3 .Số liệu thí nghiệm nén cố kết của các lớp đất như sau: Áp lực nén p [kPa] 0 100 200 300 400 Hệ số rỗng e [CH] 0 0 0 0 0. Hệ số rỗng e [CL] 0 0 0 0 0. a/ Kiểm tra tính ổn định của nền? 𝑃𝑡𝑏𝑡𝑐 ≤ Rtc. Cho biết m 1 = 1,2; m 2 = 1; ktc= 1. b/ Tính độ lún tại tâm móng bằng phương pháp cộng lún các lớp phân tố?

Giải:

  1. Kiếm tra điều kiện ổn định : Ta có :

2000

Ta có góc 𝜑 = 23° → 𝐴 = 0, 66 ; 𝐵 = 3, 65 ; 𝐷 = 6, 24 3 '

####### 20 10 10 / m

####### [20 10] 1 [20 10] 1 10 / m

####### 2

II II

####### KN

####### KN



#######    

#######        

Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền Rtc: Rtc = 𝑚 1 𝑘𝑥𝑚𝑡𝑐 2 [𝐴.𝑏.𝛾𝐼𝐼+ 𝐵. ℎ. 𝛾𝐼𝐼′ + 𝐷.𝑐] = 1,2[0, 66,6. 10 + 3, 56,6. 10 + 6, 24]= 193 𝐾𝑁/𝑚 3

PD 149,3 f .= 149,3 +1,6. 22 = 184,5 KN m / 2

𝑃𝑡𝑏𝑡𝑐 ≤ Rtc, thỏa điều kiện ổn định b] Tính lún tại tâm móng bằng phương pháp cộng lún các lớp phân tố

  • Ứng suất gây lún [do tải trọng ngoài] tại đáy móng:

####### . 184,5 17, 4 1, 6 156, 66 / 2

 gl   P Df     KN m

  • Ứng suất bản thân :  bt . Df   17, 4 1, 6 27,84 KN m / 2
  • Chia các lớp đất có chiều dày: hii 0, 4 b   h 0,32 m
  • Lập bảng tính lún

Lớp Điểm Z[m] l/b z/b k 0 gl bt P1i P2i e1i e2i

Si [cm]

1

1 0

1

0 1 156 27. 30 184 0 0 1. 2 0 0 0 150 33. 36 174 0 0 0. 3 0 0 0 125 38. 41 151 0 0 0. 4 0 0 0 94 44. 47 129 0 0 0. 5 1 0 0 70 50. 52 114 0 0 0. 6 1 1 0 52 55. 58 104 0 0 0. 7 1 1 0 40 61. 64 99 0 0 0. 8 2 1 0 31 66. 69 97 0 0 0. 9 2 1 0 25 72. 75 97 0 0 0. 10 2 1 0 20 77. 80 99 0 0 0. 11 3 2 0 16 83. 86 101 0 0 0. 12 3 2 0 14 89. 91 105 0 0 0. 13 3 2 0 12 94. 97 108 0 0 0.

𝑁𝑡𝑐=𝑁

𝑡𝑡 1, 15=

  1. 1, 15= 35,3 𝑇

𝑀𝑥𝑡𝑐= 𝑀𝑥𝑡𝑡 1, 15=

2, 56 1, 15= 2, 23 𝑇𝑚

𝑀𝑦𝑡𝑐= 𝑀𝑦𝑡𝑡 1, 15=

4, 56 1, 15= 3, 97 𝑇𝑚 Tính toán độ lệch tâm.

𝑒𝑙=𝑀𝑦

𝑡𝑐 𝑁𝑡𝑐=

3, 97 35= 0, 112 𝑚

𝑒𝑏=𝑀𝑥

𝑡𝑐 𝑁𝑡𝑐=

2, 23 35= 0, 063 𝑚

Áp lực tiêu chuẩn cực đại tại đáy móng

𝑝𝑚𝑎𝑥𝑡𝑐 =𝑁 𝑡𝑐 𝐹.[1+

6𝑒𝑏 𝑏+

6𝑒𝑙 𝑙] + 𝛾𝑡𝑏.𝐷𝑓=

35, 1,5,8.[1 +

6, 063 1,5 +

6, 112 1,8 ]+ 2,2,6= 24,77 T/m

2

Áp lực tiêu chuẩn cực tiểu tại đáy móng

𝑝𝑚𝑖𝑛𝑡𝑐 =𝑁

𝑡𝑐 𝐹.[1-

6𝑒𝑏 𝑏-

6𝑒𝑙 𝑙] + 𝛾𝑡𝑏.𝐷𝑓 =

35, 1,5,8.[1 −

6, 063 1,5 -

6, 112 1,8 ]+ 2,2,6 = 8 T/m

2

Áp lực tiêu chuẩn trung bình

𝑝𝑡𝑏𝑡𝑐 = 𝑝𝑚𝑎𝑥

𝑡𝑐 + 𝑝𝑚𝑖𝑛𝑡𝑐 2 =

24,77+8, 41 2 = 16,59 T/m

2

Xét điều kiện ổn định nền 𝑃𝑡𝑏𝑡𝑐≤ 𝑅𝑡𝑐→ 16,59 ≤ 21, 𝑃𝑚𝑎𝑥𝑡𝑐 ≤ 1,2𝑅𝑡𝑐→ 24,77 ≤ 25, 𝑃𝑚𝑖𝑛𝑡𝑐 > 0 → 8,41 > 0 → Thỏa điều kiện ổn định của đất nền. b] Xác định chiều cao móng: Chiều cao của móng biết kích thước cột 25cm  30cm

 Áp lực tính toán dưới đáy móng:

𝑃𝑚𝑎𝑥𝑡𝑡 =𝑁 𝑡𝑐 𝐹.[1+

6𝑒𝑏 𝑏+

6𝑒𝑙 𝑙] =

35, 1,5,8.[1 +

6, 063 1,5 +

6, 112 1,8 ] = 21,25 T/m

2

𝑝𝑚𝑖𝑛𝑡𝑡 =𝑁

𝑡𝑐 𝐹.[1-

6𝑒𝑏 𝑏-

6𝑒𝑙 𝑙] =

35, 1,5,8.[1 −

6, 063 1,5 -

6, 112 1,8 ] = 4,9 T/m

2

max min  2 

####### = = 21,25+4,9 = 13,075 T/m

####### 22

tt tt tt tb

####### p pp 

 Áp lực tính toán tại mặt ngàm cột:

1 min  max min

ptt = ptt ptt - ptt lL - l

\= 4,9+ 21,25-4,9 1,8-0,75 = 14,44 T/m 2 

1,  Áp lực tính toán trung bình trên phần L:

\= 1 max = 14,44+21,25 = 17,85 T/m 2 

22

tt pptt tt p   Chiều cao làm việc của móng:

. 0, 4. .. = 0,75× 0,4×1150×0,317,85×1,8 = 0,362 m 

tt o nc

hL pl Rl 

→ Chọn chiều cao làm việc của móng ho = 0,4m

→ hmo = h  a = 0,4+0,05 = 0,45 m 

  1. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng. Với chiều cao làm việc của móng ho= 0,4m Áp lực tính toán tại chân tháp:

𝑝 2 𝑡𝑡=𝑝𝑚𝑖𝑛𝑡𝑡 +[ 𝑝𝑚𝑎𝑥𝑡𝑡 - 𝑝𝑚𝑖𝑛𝑡𝑡 ]. 𝑙+𝑙𝑐2𝑙+2ℎ𝑜= = 4,9 +[ 21,25 – 4,9]. 1,8+0,3+2,42,8 = 18,1 [T/m 2 ]

Lực xuyên thủng

𝑝𝑥𝑡=𝑝 2

𝑡𝑡+𝑝𝑚𝑎𝑥𝑡𝑡 2. 𝑆𝑥𝑡 =

18,1+ 21, 2 .1,5.[1,8 − 0,3 − 2,4]. 0,5= 10,33 [T/m

2 ]

Lực chống xuyên thủng. 𝑝𝑐𝑥= 0,75.𝑅𝑘. [𝑏𝑐+ ℎ 0 ].ℎ 0 = 0,75.[0,25+0,4].0,4=17,55 T/m 2

#######  ppxt cx Thỏa điều kiện xuyên thủng.

####### d] Tính toán và bố trí thép

####### Momen tại mặt cắt I-I theo phương dài

####### 𝑀𝐼−𝐼= 𝑏. 𝐿 2.

####### 2.𝑃𝑚𝑎𝑥𝑡𝑡 + 𝑃 1 𝑡𝑡

####### 6

####### = 1,5, 752.

####### 2. 21,25 + 14,

####### 6

####### = 8, 01 [ 𝑇𝑚]

####### Diện tích cốt thép móng [ sử dụng thép AII có Ra  2800 kG cm / 2 ]

####### 𝐹𝑎=0,9.𝑅𝑀𝐼−𝐼𝑎ℎ 0 = 8, 01.

5

####### 0,9. 2800= 7, 95cm

2

####### Chọn thép  12 [ Fa 1,131 cm 2 ]  số lượng thép 𝑛 =1, 1317, 95= 7,1 𝑐â𝑦

####### Chọn 8 12 khoảng cách 𝑎 = 𝑏−2. 50𝑛−1 = 200

####### Chọn 8 12.

####### Moment tác dụng theo phương II-II

####### = 1.[0, 51,2,8 + 3,06,5,8 + 5,66,5]= 17,85 𝑇/𝑚 3

####### Xác định kích thuớc sơ bộ bxl

####### 𝐹 ≥

####### 𝑁𝑡𝑐

####### 𝑅𝑡𝑐− 𝛾𝑡𝑏. 𝐷𝑓=

####### 40

####### 17,85 − 2,2,5= 2, 75 𝑚

####### 2

####### Chọn 𝐾𝐹= 1,2 ; 𝐾𝑛= 1,4 => b =√ 𝐾 𝐾𝐹𝑛.𝐹 =√1,2,1,4 75 = 1,535 m

####### Chọn b=1,6m => l = 𝐾𝑛.b = 1,4,6 = 2,24 m chọn l=2,2m => F = b = 1,6,

####### = 3,52 𝑚 2

####### Vậy với b=1,6m ta tính lại sức chịu tải của đất nền

####### Rtc = 𝑚 1 𝑘𝑥𝑚 2

𝑡𝑐

####### [𝐴.𝑏.𝛾𝐼𝐼+ 𝐵.ℎ.𝛾𝐼𝐼∗ + 𝐷. 𝑐]

####### = 1.[0, 51,6,8 + 3,06,5,8 + 5,66,5]= 18,22 𝑇/𝑚 3

####### Tính toán tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên nền đất.

####### 𝑀𝑥𝑡𝑐=

####### 𝑀𝑥𝑡𝑡

####### 1, 15

####### =

####### 4

####### 1, 15

####### = 3, 48 𝑇𝑚

####### 𝑀𝑦𝑡𝑐=

####### 𝑀𝑦𝑡𝑡

####### 1, 15=

####### 4

####### 1, 15= 3, 48 𝑇𝑚

####### Tính toán độ lệch tâm

####### 𝑒𝑏=𝑀𝑥

𝑡𝑐

####### 𝑁𝑡𝑐=

3, 48

####### 40 = 0,087 m

####### 𝑒𝑙=𝑀𝑦

𝑡𝑐

####### 𝑁𝑡𝑐=

3, 48

####### 40 = 0, 087 m

####### Áp lực tiêu chuẩn cực đại

2 max

####### 1 6 6. 401 6, 087 6, 087 2, 2,5 20, 75 /

####### 3,584 1, 6 2, 2

tc tc

####### p N eble tbDf T m

####### F b l

        

#######  

####### Áp lực tiêu chuẩn cực tiểu

2 min

####### 1 6 6. 401 6, 087 6, 087 2, 2,5 8,17 /

####### 3,584 1, 6 2, 2

tc tc

####### p N eble tbDf T m

####### F b l

        

#######  

####### Áp lực tiêu chuẩn trung bình

####### 𝑃𝑡𝑏𝑡𝑐=𝑃𝑚𝑎𝑥

𝑡𝑐 +𝑃𝑚𝑖𝑛𝑡𝑐

####### 2 =

20,75+8, 17

####### 2 = 14,

####### Tm / 2

####### 𝑃𝑡𝑏𝑡𝑐≤ 𝑅𝑡𝑐→ 14,46 ≤ 18,

####### 𝑃𝑚𝑎𝑥𝑡𝑐 ≤ 1,2𝑅𝑡𝑐→ 20,7 ≤ 21,

####### 𝑃𝑚𝑖𝑛𝑡𝑐 ≥ 0 → 8,22 ≥ 0

####### Vậy đất nền thỏa điều kiện ổn định.

####### Tính lún cho công trình [biến dạng]

  • Ứng suất gây lún

####### 𝜎𝑔𝑙= 𝑃𝑡𝑐− 𝛾.𝐷𝑓=

####### 𝑁𝑡𝑐

####### 𝐹

####### + [𝛾𝑡𝑏− 𝛾].𝐷𝑓=

####### 400

####### 3, 584

####### + [ 22 − 18].1,

####### = 117,61 𝐾𝑁/𝑚 2

  • Ứng suất bản thân:  bt . Df 1,5 27 KN m / 2

####### Chia lớp đất ra làm nhiều lớp hi ≤ 0,4b = 0,4,6 = 0,64 => chọn hi = 0,5m

####### Lập bản tính lún.

Lớp phân

tố z[m] z/b ko hi  bt p 1 i  gl p 2 i e 1 i e 2 i Si

1 0 0 1 0 27 117, 31,5 142,055 0,861 0,815 0, 2 0,5 0,313 0,88 0,5 36 103, 40,5 126,65 0,856 0,819 0, 3 1 0,625 0,585 0,5 45 68, 49,5 105,54 0,851 0,825 0, 4 1,5 0,938 0,368 0,5 54 43, 58,5 94,43 0,847 0,829 0, 5 2 1,25 0,243 0,5 63 28, 67,5 91,67 0,842 0,83 0, 6 2,5 1,563 0,168 0,5 72 19,

Từ bảng suy ra  Si 3, 7 cm

####### Xác định chiều cao móng.

####### Theo điều kiện đồ bền chống uốn của móng: 0..

####### 0, 4..

tt cn

####### hL pl

####### lR

####### 

####### Áp lực tính toán dưới đáy móng :

2 max

####### 1 6 6. 40,15 1 6, 087 6, 087 2, 2,5 23,37 /

####### 3,584 1, 6 2, 2

tt tt

####### p N eble tbDf T m

####### F b l

        

#######  

2 min

####### 1 6 6. 40,15 1 6, 087 6, 087 2, 2,5 8,9 /

####### 3,584 1, 6 2, 2

tt tt

####### p N eble tbDf T m

####### F b l

        

#######  

####### max min 23,313 8,956 16,134 / 2

####### 22

tt tt tt tb

####### p  pp   T m

####### Áp lực tính toán tại mặt ngàm cột

####### 22 2, 24, 675

####### . .16,15 8,.

####### 22

tt II II tb

####### M lB p T m

#######    

####### Diện tích cốt thép:

####### 8,1 52

####### 4,

####### 0,9.. 0,9.

a II II ao

####### F M cm

####### Rh

#######    

Chọn thép 10[ Fa 0, 785 cm 2 ] số lượng thép 4,59 5,

####### 0, 785

####### n cây

Chọn 6 10 khoảng cách 2200 2 420 200

####### 61

####### a    mm  mm

####### 

Chọn 12 10 a

Bài 10: Hãy thiết kế móng đôi dưới 2 cột với các số liệu sau: khoảng cách tim cột là 2,2m; kích thước cột 1 là 0,25x0,35m và cột 2 là 0,25x0,25m. Kết quả khảo sát địa chất :

Tải trọng tác dụng: Cột 1: N 1 tt= 46,8T; M 1 tt=3,76 Tm; Htt 1 =1,92T Cột 2: N 2 tt= 29,2T; M 2 tt=2,44 Tm; Htt 2 =1,16T

Biết m 1 = 1,2; m 2 = 1; ktc= 1; n= 1,15; tb= 2,2 T/m 3. a/ Chọn kích thước móng thỏa điều kiện ổn định nền? b/ Tính nội lực cho dầm móng? c/ Xác định chiều cao của móng, tính toán và bố trí cốt thép cho móng. [vẽ hình]

Giải a] Chọn kích thước móng thỏa điều kiện ổn định nền Chọn chiều sâu chôn móng Df = 1 m Chọn b =1 m

  • Xác đinh sức chịu tải tiêu chuẩn tại đáy móng Rtc = 𝑚 1 𝑘×𝑚𝑡𝑐 2 [𝐴.𝑏.𝛾 + 𝐵.ℎ.𝛾′+ 𝐷𝑐]
\=> ’=

16×0+18× 1 = 17 kN/m

3

 = 14 0 => A = 0 , B= 2, D= 4, c=16kPa = 16 kN/m 3 =>Rtc = 1×1 1 [0. 29 × 1 ×18 + 2 × 1,×17 + 4. 69 × 16] =>Rtc = 164 kN/m 2

  • Để thỏa điều kiện ổn định của nền cần phải

####### Ptcmax  1

####### Ptcmin  0

####### Ptctb  Rtc

####### + Tính tải trọng tiêu chuẩn

####### 𝑁 1 𝑡𝑐=𝑁 1

𝑡𝑡

####### 𝑛 =

####### 1. 15 = 40 T,

####### 𝑀 1 𝑡𝑐=𝑀 1

𝑡𝑡

####### 𝑛 =

  1. 76

####### 1. 15 = 3 T,

####### 𝐻 1 𝑡𝑐=𝐻 1

𝑡𝑡

####### 𝑛 =

  1. 92

####### 1. 15 =1 T

####### 𝑁 2 𝑡𝑐=𝑁 2

𝑡𝑡

####### 𝑛 =

####### 1. 15 = 25 T,

####### 𝑀 2 𝑡𝑐=𝑀 2

𝑡𝑡

####### 𝑛 =

  1. 44

####### 1. 15 = 2 T,

####### 𝐻 2 𝑡𝑐=𝐻 2

𝑡𝑡

####### 𝑛 =

  1. 16

####### 1. 15 = 1

  • Xác định diện tích sơ bộ đáy móng
  • Áp lực tính toán dưới đáy móng :

####### Ntt = 𝑁 1 𝑡𝑡+ 𝑁 2 𝑡𝑡 = 46+29 = 76T

####### = 760 kN

####### => Pttmax = 1×3 760 [1 +6×0. 053 ]+ 22 × 1.

####### = 206 kN/m 2

####### => Pttmin = 1×3 760 [1 −6×0. 053 ]+ 22 × 1.

####### = 176 kN/m 2

####### => Ptttb =

206+176. 49

####### 2 = 191 kN/m

####### 2

  • Áp lực đáy móng bên dưới tại vị trí tim cột

####### => 𝑃 1 𝑡𝑡= 176 +0+2.23 [206 − 176]= 200 kN/m 2

####### => 𝑃 2 𝑡𝑡= 176 +0.43[206 − 176]= 180 kN/m 2

  • Moment theo phương cạnh dài;

####### 𝑀 1 = −𝑏.𝐿 1

2

####### 6 [2𝑝𝑚𝑎𝑥

####### 𝑡𝑡 + 𝑝 1 𝑡𝑡]= −1×0 2

####### 6 [2 × 206 + 200] =55 kN

####### 𝑀𝑚𝑎𝑥=𝑏.𝐿 3

2

####### 16 [𝑝 2

####### 𝑡𝑡+ 𝑝 1 𝑡𝑡]=1×2 2

####### 16 [180 +200] = 172 kN

####### 𝑀 2 = −𝑏.𝐿 2

2

####### 6 [2𝑝𝑚𝑖𝑛

####### 𝑡𝑡 + 𝑝 2 𝑡𝑡]= −1×0 2

####### 6 [2 × 176 + 180]= 49 kN

  • Xác định lực cắt của dầm móng Tại vị trí gối 1

####### 𝑄 1 𝑡𝑟= 12 [p𝑚𝑎𝑥𝑡𝑡 + p 1 tt]𝐿 1 = 12 [206 + 200]0 =122 kN

𝑄 2 𝑡𝑟= 122 − 468 = − 346 kN Tại vị trí gối 1

####### 𝑄 2 𝑡𝑟= − 12 [p𝑚𝑖𝑛𝑡𝑡 + p 2 tt]𝐿 2 = − 12 [176 + 180]0 = −71 kN

𝑄 2 𝑝ℎ= − 74 + 292 = 217 kN

  1. Xác định chiều cao của móng, tính toán và bố trí cốt thép cho móng

Chọn chiều móng hm=0 Lớp bảo vệ a = 5cm Vậy chiều cao làm việc h 0 = 80-5 = 75cm bc+2h 0 = 0 + 2x0 = 1 > b=1.

chọn kích thước tiết diện móng là 250x600mm

  • Tính toán thép cho dầm móng Thép lớp trên: Chọn chiều cao làm việc của móng h 0 = hm a = 80  7 = 73cm 𝐴𝑎=172×

2 0× 35×73= 7. 51 cm

2 Chọn thép 14 [As= 1 cm 2 ] số lượng thép cần bố trí n = 7. 511. 54 = 4 cây Lấy n= 5 vậy chọn thép 514 [As=7 2 ] Thé lớp dưới

𝐴𝑎=55×

2 0× 35×73= 2 cm

2

Chọn thép 14 [As= 1 cm 2 ] số lượng thép cần bố trí n = 1. 542 = 1 cây Lấy n= 2 vậy chọn thép 214 [As=3 2 ]

  • Tính toán cốt thép cho bản móng Moment tác dụng theo phương II-II

MII−II=3×0. 635

2 2 × 191 = 119 kN

####### =>𝐴𝑠=119×

2

####### 0× 35×75= 5. 06 cm

####### 2

Chọn thép 12 [As= 0 cm 2 ] số lượng thép cần bố trí n = 0. 7855. 06 = 6 cây Lấy n= 7 khoảng cách 𝑎 = 3200 −2× 50 7 = 442> vậy chọn lấy théo thép cấu tạo 10a

Chủ Đề