GIÁO TRÌNH MÔN HỌC NỀN MÓNG - TaiLieu.VN

- 1 -

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP. HCM Khoa Kỹ thuật Xây dựng

Bộ môn Địa Cơ Nền Móng

GV.ThS. Hoàng Thế Thao

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC NỀN MÓNG

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM VỀ NỀN MÓNG

CHƯƠNG 2: MÓNG NÔNG

CHƯƠNG 3: MÓNG CỌC

CHƯƠNG 4: XỬ LÍ VÀ GIA CỐ ĐẤT NỀN

Tài liệu tham khảo: - Nền Móng, Châu Ngọc Ẩn.

- Công trình trên nền đất yếu, Hoàng Văn Tân.

- Foundation Analysis and Design, Joseph E. Bowles.

- Tuyển tập Tiêu Chuẩn Xây Dựng VN

Năm 2006

- 2 -

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NỀN MÓNG 1.1 Khái niệm về Nền Móng

- Các loại móng

- Các loại nền

1.2 Biến dạng của đất nền (CHĐ) – độ lún của móng

- Độ lún tức thời

- Độ lún cố kết (lún ổn định)

- Độ lún theo thời gian

- Độ lún do nén thứ cấp của đất nền

- Lún lệch 1.3 Sức chịu tải của đất nền (CHĐ)

1.4 Các phương pháp tính và các dữ liệu để tính Nền Móng

- Các phương pháp tính toán nền móng

- Các loại tải trọng và tổ hợp tải trọng

- Thống kê số liệu địa chất

- Các công tác cần thiết khi thiết kế nền móng

- 3 -

1.1 Khái niệm về Nền Móng

Nền Móng là phần công trình làm việc chung với lớp đất nền bên dưới trực tiếp gánh đỡ tải trọng bên trên truyền xuống.

Móng: Phần dưới của công trình tiếp nhận tải trọng từ bên trên tuyền vào đất sao cho đất không bị phá hoại kết cấu và không có biến dạng quá lớn, nhằm đảm bảo an toàn của công trình.

Phần mở rộng đáy c/trình để tăng d/tích tiếp xúc và giảm áp lực truyền lên nền đất; không xét đến lực ma sát xung quanh thành móng khi tính R.

Móng đơn chịu tải đúng tâm, lệch tâm, lệch tâm lớn (móng chân vịt), móng phối hợp (móng kép), móng băng, móng bè.

Móng sâu: Khi độ sâu chôn móng >> chiều sâu tới hạn Dc ; xét đến thành phần ma sát giữa đất và thành móng.

Móng cọc BTCT (ép, đóng, khoan dẫn, khoan nhồi), móng cọc thép, móng cọc gỗ, móng trụ, móng barrette.

Móng nửa sâu: Khi Df < Dc nhưng không phải là móng nông; móng cọc ngắn, móng trụ ngắn, móng caisson.

Nền: Khu vực đất nằm ngay sát dưới móng trực tiếp gánh đở móng.

Nền của móng nông: Khu vực đất nằm ngay sát đáy móng trực tiếp gánh đở móng.

Nền của móng sâu (cọc): Khu vực đất nằm xung quanh và bên dưới mũi cọc trực tiếp gánh đở tải do cọc chịu.

Nền tự nhiên:

NỀN: Khu vựcđất trực tiếpgánh đở móng

Móng

Mặt nềncông trình

Nền của móng cọc

Hệ cọc

Đài cọc

Hình 1.1 Móng nông

Hình 1.2 Móng sâu

- 4 -

Nền nhân tạo:

- Đệm vật liệu rời (đệm đá, sỏi, cát, …)

- Gia tải trước

- Giếng cát hay bấc thấm có gia tải

- Bơm hút chân không

- Cọc vật liệu rời: cọc cát, cọc đá

- Cọc đất + vôi hoặc xi măng

- Phun xịt xi măng (grouting)

- Điện thấm (hút nước)

- Vải địa kỹ thuật

- Lưới địa kỹ thuật

- Thanh địa kỹ thuật

- Thanh neo

1.2 Biến dạng của đất nền – độ lún của móng

Độ lún của móng từ lúc thi công -> quá trình sử dụng:

- Độ lún do hạ mực nước ngầm trong hố móng

- Độ nở do đào hố móng

- Độ lún do thi công móng và công trình

- Độ nở do dâng mực nước ngầm

- Độ lún do tải công trình gồm:

+ Độ lún do đàn hồi của nền đất

+ Độ lún do cố kết của nền đất dưới tải toàn bộ công trình (lún ổn định, tính bằng pp tổng phân tố)

+ Độ lún do nén thứ cấp của nền đất theo thời gian dưới tải toàn bộ công trình

S = Si + Sc + Ss

Si : độ lún tức thời do tính đàn hồi của nền đất

Sc : độ lún cố kết, phụ thuộc theo thời gian thông qua đặc tính thoát nước của đất nền (Sc -> max = S)

Ss : độ lún thứ cấp do đặc tính từ biến của đất nền, phụ thuộc theo thời gian sau khi đã lún cố kết.

1.2.1 Độ lún cố kết (lún ổn định)

Tính lún bằng phương pháp tổng phân tố:

- Áp lực (tải trọng ngoài) tác dụng lên nền tại đáy móng

ftb

tcftb

tctctc D

F

N

F

FDN

F

Np

ptc ≤ Rtc ≈ RII

- 5 -

- Áp lực gây lún tại đáy móng

ftb

tc

ftc

gl DF

NDpp )(

tb (bê tông móng + đất) = 20 22 kN/m3

Hình 1.3 Tính lún bằng phương pháp tổng phân tố Dựa vào đường nén lún e-p

ii

iin

i

n

ii h

e

eeSS

1

21

11 1

iioi

n

i

hpaS 1

iii

in

i

hpE

S

1

Ntc

Df tb

h

bt(z)=z gl(z) = k pgl

p1i

p2i

pgl

hi zi

ptc

bt(z)=5gl(z)

- 6 -

(pi = zi),

1

21

2

Các bước tính toán độ lún bằng pp tổng phân tố:

1. Vẽ các biểu đồ ứng suất bản thân bt (ứng suất hữu hiệu) và ứng suất gây lún gl bt = z (hữu hiệu, ’) gl = k o

gl

k (l/b, z/b)

2. Xác định chiều dày nén chặt hn : Chiều dày lớp đất bị nén chặt được tính từ đáy móng đến độ sâu bt = 5 gl : đất nền có E ≥ 5 MPa

bt = 10 gl : đất nền có E ≤ 5 MPa

3. Chia hn thành nhiều lớp nhỏ hi = 0,4 b, với b là bề rộng của móng. Ở những độ sâu xa móng có thể lấy hi = 0,4 b 0,6 b

4. Xác định ứng suất gây lún trung bình của từng lớp i Xác định p1i , p2i = p1i + p = p1i + zi

5. Từ đường cong nén lún e-p hay bảng kết quả e-p, tính p1i => e1i ; p2i

=> e2i

6. Tính toán tổng độ lún

ii

iin

i

he

eeS

1

21

1 1

Dựa vào đường nén lún e-logp

Cho đất cố kết thường (OCR = 1)

oi

ioin

i i

ic

p

pp

e

hCS log

11 0

Cho đất cố kết trước nặng (OCR > 1, po + p pc )

o

o

o

s

p

pp

e

hCS log

1

Cho đất cố kết trước nhẹ (OCR > 1, po + p pc)

c

o

o

c

o

c

o

s

p

pp

e

hC

p

p

e

hCS log

1log

1

e0 : hệ số rỗng ban đầu (trước khi xd ct, ứng với bt)

Cc : chỉ số nén; Cs : chỉ số nở

- 7 -

poi : Ứng suất hữu hiệu trung bình ban đầu của lớp thứ i (poi = bt = ’ z)

pi = zi : Gia tăng ứng suất thẳng đứng của lớp thứ i (gl)

pc : Áp lực tiền cố kết hay ứng suất cố kết trước

0p

pOCR c

: Hệ số cố kết trước

OCR = 1 : Đất cố kết thường

OCR < 1 : Đất kém cố kết

OCR > 1 : Đất cố kết trước

- Xác định áp lực tiền cố kế pc

Hình 1.4 Phương pháp 1 xác định pc

Tính lún bằng pp lý thuyết bán không gian đàn hồi:

E

bpS

)1( 2

p : áp lực trung bình tại đáy móng (tiêu chuẩn)

b : bề rộng móng

: hệ số l/b, tra bảng 1.1 trang 28

E : module biến dạng

: hệ số Poisson (bảng 1.2/29)

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.1 1.0 10.0AÙp löïc neùn P (kG/cm2)

Pressure

Heä

soá ro

ãng e

Voi

d R

atio

pc

A

- 8 -

Tính lún bằng phương pháp lớp đàn hồi:

i

iin

i E

kkMbpS 1

1

(QP 45-78, SNIP)

i

iin

im

c

E

kk

k

kbpS 1

1

(SNIP)

p : áp lực trung bình tại đáy móng (tiêu chuẩn)

b : bề rộng móng

M: hệ số điều chỉnh móng; bảng 1.6/trang 33. Khi b< 10 m, M phải nhân với 1,5.

kc : hệ số điều chỉnh do ảnh hưởng độ sâu, bảng 1.8/ trang 33

km : hệ số do ảnh hưởng bề rộng móng và độ cứng đất nền, bảng 1.7/ trang 33.

ki , ki-1 : hệ số hình dạng móng, bảng 1.5/ trang 32.

Ei : module biến dạng

1.2.2 Độ lún theo thời gian của nền đất

- Độ cố kết được xác định:

S

SU t

- Nhân tố thời gian:

2H

tCT v

v

wo

v

w

vv a

kk

a

eC

11

: hệ số cố kết

k : hệ số thấm theo phương đứng của đất nền e1: hệ số rỗng ban đầu của đất (chịu áp lực bản thân của đất nền) a : hệ số nén lún, ao : hệ số nén lún tương đối

- Quan hệ U và Tv tra bảng 1.18/ trang 45.

* Trường hợp nền nhiều lớp

th

CT tbv

v 2.

wtbo

tb

w

tb

tb

tbtbv a

kk

a

eC

..

1

p

z1

p

2hs

h

h2

h3

z2

z3

- 9 -

s

iitb h

hee

2

s

iitb h

hkk

2

atb = ao.tb (1 + etb)

2

0.0 2 s

iiitb h

zhaa

Hình 1.6

1.2.3 Độ lún do nén thứ cấp của đất nền

- Độ lún thứ cấp Ss là do biến dạng thứ cấp của đất nền dưới một ứng suất hữu hiệu không đổi, xảy ra sau quá trình phân tán nước lổ rỗng thặng dư (cố kết sơ cấp).

)log(

1tH

e

CS

ps

ep : hệ số rỗng tương ứng với điểm đầu của đoạn tuyến tính dưới của đường cong e-logt, (e suy ra từ h)

logt : gia tăng thời gian (log) của cố kết thứ cấp

C : chỉ số nén thứ cấp được xác định dựa trên phần nén thứ cấp của đường cong e-logt (ứng với cấp p1 -> p2)

t

eC

log

Hình 1.7 Quan hệ e-logt để tính lún cố kết thứ cấp

1.30

1.35

1.40

1.45

1.50

1.55

1.60

0.1 1 10 100 1000 10000

Thời gian (phút)

Hệ

số rỗn

g e

- 10 -

1.2.4 Lún lệch

- Độ nghiêng của một móng riêng lẽ hay góc xoay i , xác định bằng pp lớp biến dạng tuyến tính (lớp đàn hồi). + Móng chử nhật, lệch tâm theo phương cạnh l:

22

5,0

1

l

eNk

kEi l

lm

l

+ Móng chữ nhật, lệch tâm theo phương cạnh b:

22

5,0

1

b

eNk

kEi b

bm

b

+ Móng tròn, bán kính r:

3

21

r

eNk

kEi r

rm

r

N : tải trọng đứng truyền qua móng lên nền E : module biến dạng kl ,kb ,kr: hệ số tra bảng 1.12 & 1.13/ 37; 1.14/ 38 km : hệ số tra bảng 1.7 trang 33

i igh [tan(i) = S / B (L), tan(igh) = 0,2%]

- Độ lún lệch giữa hai móng: gh [tan() = S / B (L), tan(gh) = 0,2%]

- Độ lún giới hạn: S ≤ Sgh

-Nguyên nhân: t/trọng không đều, địa chất, khối lớn nhỏ

- Khắc phục lún lệch và xoay móng:

+ Cấu tạo khe lún

+ Giảm độ lún bằng cách dùng móng sâu

+ Cấu tạo khung đủ cứng để chịu được lún lệch

1.3 Sức chịu tải của đất nền

* QPXDVN dựa trên phương pháp mức độ phát triển vùng biến dạng dẻo; zmax = b/4:

)( * tcf

tctc DcBDbAmRp (QPXD 45-70)

)( *21IIIIfII

tcII

tc DcBDAbk

mmRp

(QPXD 45-78)

ftb

tctc D

F

Np :áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng [kN/m2]

- 11 -

Rtc, RII:sức chịu tải của đất nền dưới đáy móng [kN/m2]

- Các hệ số A, B, D phụ thuộc vào , lấy ở bảng 1.21 trang 53.

- Các hệ số điều kiện làm việc m, m1, m2, hệ số tin cậy ktc lấy ở bảng 1.22, trang 54.

* PP tính dựa trên giả thuyết cân bằng giới hạn điểm:

Móng băng: qcu NqNcNbqp u 5,0

Móng vuông: qcu NqNcNbqp u 3,14,0

Móng tròn: qcu NqNcNbqp u 3,13,0

N , Nc , Nq : hệ số sức chịu tải, có thể xác định theo Terzaghi, biểu đồ 1.20 trang 57.

* PP tính dựa trên giả thuyết mặt trượt phẳng:

* Tính sức chịu tải theo thí nghiệm SPT * Tính sức chịu tải theo thí nghiệm CPT * Tính sức chịu tải theo thí nghiệm bàn nén hiện trường 1.4 Các phương pháp tính và các dữ liệu để tính toán Nền Móng

* Tính toán nền theo trạng thái ứng suất cho phép

FS

NqNcNb

FS

Pp qcult

5,0

, FS = 2 3

* Tính toán nền theo trạng thái giới hạn về cường độ (trạng thái giới hạn I)

- Đất nền không biến dạng, đất cứng, đá cứng, công trình chịu tải ngang. Sự trượt ngang của móng hoặc sự phá vỡ kết cấu nền đất làm phá hoại công trình.

FS

q

k

pp ultghtt

cpt k

truotgayluc

truotchongluck

cpt k

truotgaymoment

latchongmomentk

pgh , qult : sức chịu tải cực hạn của nền đất

* Tính toán nền theo trạng thái giới hạn về biến dạng (trạng thái giới hạn II)

- Điều kiện sử dụng và ổn định của c/trình; khống chế độ lún và lún lệch của móng để không làm phá hoại ct. S ≤ Sgh

i igh [tan(i) = S / L (B), tan(igh) = 0,2%]

- 12 -

gh [tan() = S / L (B), tan(gh) = 0,2%]

ĐK: ptc Rtc RII (đất nền còn làm việc đàn hồi)

* Các dữ liệu để tính toán nền móng

Các loại tải trọng

- Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) - Tải trọng tạm thời (hoạt tải)

+ Tải trọng gió, sóng, … + Trọng lượng dụng cụ, thiết bị tĩnh , tải tác đông lên mái công trình, … + Tải trọng đặc biệt như đông đất, …

Tổ hợp tải trọng

- Tổ hợp chính: tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và 01 tải trọng tạm thời ngắn hạn. - Tổ hợp phụ: tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và ít nhất 02 tải trọng tạm thời ngắn

hạn. - Tổ hợp đặc biệt: tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, một số tải trọng tạm thời ngắn hạn

và 1 tải đặc biệt.

Tải trọng tiêu chuẩn: tải trọng có thể kiểm soát được giá trị của nó trong điều kiện thi công và sử dụng công trình bình thường.

Tải trọng tính toán: tải trọng tiêu chuẩn nhân với hệ số vượt tải n, n = 1,1 1,4, thường lấy n = 1,15.

Khi tính toán nền theo TTGH II (BD) thì lấy tổ hợp chính các tải trọng tiêu chuẩn.

Khi tính toán nền theo TTGH I (CĐ) thì lấy tổ hợp phụ, tổ hợp đặc biệt các tải trọng tính toán.

Khi tính nền theo ứng suất cho phép thì lấy tổ hợp phụ, tổ hợp đặc biệt các tải trọng tính toán và FS thích hợp.

* Thống kê số liệu địa chất

Phân chia đơn nguyên (lớp đất)

Khi tập hợp các giá trị đặc trưng cơ-lí có hệ số biến động đủ nhỏ.

%100

Av

n

AA i

: giá trị trung bình của 1 đặc trưng

1

)( 2

n

AAi: độ lệch toàn phương trung bình

tra bảng 1.25 trang 77 (QPXD 45-78).

Các đặc trưng tiêu chuẩn

- Các chỉ tiêu vật lí:

- 13 -

n

ii

tc An

A1

1

- Lực dính và góc ma sát trong: Dùng pp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến tính của

c tan

n

i

n

i

n

i

n

iiiiii

tcc1 1 1 1

21

n

i

n

iii

n

iii

tc n1 11

1tan

2

11

2

n

ii

n

iin

Các đặc trưng tính toán

QPXD 45-78, các đặc trưng tính toán được xác định:

đ

tctt

k

AA

kđ : hệ số an toàn đất kđ = 1 : các đặc trưng của đất ngoại trừ lực dính, góc ma sát trong, trọng lượng đơn vị và cường

độ chịu nén 1 trục tức thời,

1

1đk

.

: chỉ số độ chính xác được xác định:

- Với lực dính c và hệ số ma sát tan: = t

%100

tcAv

, t {(n-1) or (n-2); }

n

iic

1

21 ;

n

tan

- 14 -

n

ii

tctci c

n 1

2)tan(2

1

- Trọng lượng riêng và cường độ chịu nén 1 trục Rc:

n

t

n

ii

tc

n 1

2)(1

1

n

ici

tccR RR

n 1

2)(1

1

t hệ số phục thuộc vào xác xuất tin cậy ,bảng 1.26/80. Khi tính nền theo biến dạng (TTGH2): = 0,85 Khi tính nền theo cường độ (TTGH1): = 0,95

- Dùng hàm LINEST trong Excel để thống kê:

Chọn một bảng gồm 5 hàng, 2 cột và đánh lệnh: =linest(vị trí dãy số max, dãy số , 1,1), xong ấn cùng lúc ‘Shift+Ctrl+Enter’. BT 1.1:

(kN/m2)

max (kN/m2)

(kN/m2) max

(kN/m2) (kN/m2)

max (kN/m2)

100 57 100 55 100 60

200 85 200 84 200 87

300 115 300 110 300 120

a) Tính

2

11

2

n

ii

n

iin

[540 000]

b) Tính tc của lớp đất trên [1605’]

c) Tính ctc của lớp đất trên [28,22 kN/m2]

max max

100 57 tantc ctc 100 57 0.2883 28.2222

200 85 tantc ctc 200 85 0.0128 2.7633

300 115 0.9864 3.13328 300 115 0.9864 3.13328

100 55 508.09 7 100 55 508.09 7

200 84 4988.2 68.7222 200 84 4988.2 68.7222

300 110 300 110

100 60 100 60

200 87 200 87

300 120 300 120

- 15 -

Các công việc cần thiết khi thiết kế nền móng:

- Xác định vị trí đặt móng, vị trí và độ lớn tải trọng công trình truyền xuống móng.

- Khảo sát địa chất công trình bằng TN hiện trường và trong phòng.

- Từ số liệu về tải trọng và tài liệu địa chất, thiết kế các phương án móng khả thi, phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật thi công, …

Bài tập:

1.2 Cho một nền đất sét dày 10 m, = 18 kN/m3, chịu tải trọng phân bố đều khắp p = 100kN/m2, MNN tại mặt đất, bên dưới lớp sét là lớp đất cứng không nén và không thoát nước. Thí nghiệm 1 mẫu đất ở độ sâu z = 5m ta được Cc = 0,82 , Cs = 0,14, Pc = 100 kN/m2. Cv =1x10-7 m2/s. Hệ số rỗng ứng với p = 40 kPa là 1,4. a. Xác định hệ số cố kết trước OCR b. Xác định độ lún ổn định của nền đất sét c. Xác định độ lún của nền đất sét tại thời điểm 6 tháng d. Xác định S tại t = 6tháng khi nền bên dưới thoát nước

a. 0p

pOCR c

[2,5]

b. po + p pc: Cố kết trước nhẹ

c

o

o

c

o

c

o

s

p

pp

e

hC

p

p

e

hCS log

1log

1 [73cm]

c. 2H

tCT v

v => Uv(t) => St = Uv(t) . S [14%=>10,27cm, 28% => 20,6cm]

- 16 -

CHƯƠNG 2: MÓNG NÔNG

2.1 Khái niệm về móng nông

Móng: Phần mở rộng đáy ct để tăng diện tích tiếp xúc và giảm áp lực truyền lên nền đất => lún ít và đất không bị trượt.

Nền: Khu vực đất nằm ngay sát đáy móng trực tiếp gánh đở móng (gánh đở tải của ct trình truyền xuống thông qua móng).

Móng nông và các ngoại lực Cân bằng lực Hình 2.1 Sơ đồ một móng nông

Định nghĩa móng nông:

- Theo cơ học: Khi hệ cân bằng lực tác động không xét đến lực ma sát giữa đất và mặt hông móng.

- Theo kích thước móng: Tỉ lệ chiều sâu chôn móng và bề rộng móng Df/B < 2.

- Hoặc theo khả năng thi công: Khi đào hố móng có thể đào trần.

- Móng cứng: h/b 1; Móng mềm (chịu uốn): h/b 1. 2.2 Phân loại nền - móng

Phân loại móng theo hình dạng:

- Móng đơn: Tải đúng tâm và lệch tâm

- Móng kép = Móng phối hợp

- Móng băng một hoặc hai phương

- Móng bè: Bản, Sàn nấm, Hộp

Phân loại móng theo vật liệu:

- Móng gạch

- Móng đá hộc

N

B

Df Mx Hy

y

Đáy móng

Mặt móng

Phần đáy CT

Hông móng z

N

BDf MxHy

y

Rs z

NỀN: Khu vựcđất trực tiếpgánh đở móng

MÓNG

Mặt nềncông trình

- 17 -

- Móng bê tông đá hộc

- Móng bê tông cốt thép

Phân loại móng theo tải trọng:

- Móng chủ yếu chịu tải trọng đứng: nhà, máy sản xuất, trụ cầu, … Độ lún của nền đất ảnh hưởng rất lớn đến kết cấu công trình.

- Móng chủ yếu chịu tải trọng ngang: tường chắn, mố cầu, đê, đập, … Nền công trình dễ bị phá hoại trượt do chuyển vị ngang lớn.

Phân loại móng theo độ cứng:

- Móng cứng có độ lún đồng đều trong toàn móng

- Móng mềm hoặc móng chịu uốn là móng có độ lún không đồng đều (móng bị uốn cong)

Phân loại nền:

- Nền đất tự nhiên.

- Nền đất có xử lí: đệm cát, đệm sỏi, đệm cát + vải hoặc vỉ địa kỹ thuật, cọc cát, cọc đất + sỏi, cọc vôi hoặc xi măng, gia tải trước, gia tải trước + giếng cát hoặc bấc thấm, đầm nện, phun xịt xi măng (grouting).

1: Móng phối hợp chữ nhật 2: Móng phối hợp bởi dầm nối 3: Móng phối hợp hình thang 4: Móng băng 5: Móng bè

2 3

5

3

1

4

Móng băng / móng bè dạng bản

Móng phối hợp

Mặt bằng 1 móng bè

Móng bè dạng hộp

Hình 2.2 Các dạng móng nông

Móng bè dạng sàn nấm

- 18 -

Các dạng móng đơn lệch tâm:

Hình 2.3 Sơ đồ móng đơn chịu tải lệch tâm lớn và bé

2.3 Ứng suất tiếp xúc dưới đáy móng

Hình 2.4 Các dạng ứng suất tiếp xúc dưới đáy móng (phản lực của đất nền lên đáy móng)

2.4 Tính toán móng đơn chịu tải đứng đúng tâm

Bước 1: Kiểm tra ứng suất của đất dưới đáy móng đủ nhỏ để nền còn ứng xử như ‘vật liệu đàn hồi’.

Móng cứng Móng chịu uốn Móng cứng Móng chịu uốn

a. Đất cứng b. Đất dính

Móng cứng Móng chịu uốnc. Đất cát

y

N

N N

Df Mx

Hy

y B

z

ey

L

x

B

Df

y

z

MxHy

Df

B

Mx Hy

z x x

B B B

N

N

N

H

ey ey

H

LL

- 19 -

Hình 2.5 Quan hệ S-p Hình. 2.6 Biểu đồ áp lực tác dụng và phản lực của đất nền

)( * tcf

tctc DcBDbAmRp (QPXD 45-70)

)( *21IIIIfII

tcII

tc DcBDAbk

mmRp

(QPXD 45-78)

ftb

tctc D

F

Np

: áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng [kN/m2]

Rtc, RII: sức chịu tải của đất nền dưới đáy móng [kN/m2] -Các hệ số A, B, D phụ thuộc vào , lấy ở bảng 1.21 trang 53. -Các hệ số điều kiện làm việc m, m1, m2, hệ số tin cậy ktc lấy ở bảng 1.22, trang 54. Bước 2:

- Kiểm tra biến dạng của đất nền hay độ lún của móng S đủ nhỏ để c/trình vẫn còn làm việc bình thường hay không ảnh hưởng đến tính bền vững lâu dài của ct. - Kiểm tra độ lún lệch giữa các móng hay góc xoay i của một móng phải đủ nhỏ để không gây ra nội lực phụ nguy hiểm cho kết cấu công trình.

S Sgh

i igh

gh

- Vùng biến dạng lún được xác định dựa trên cơ sở của bài toán đàn hồi tuyến tính, nên ptc < Rtc là điều kiện cần khi tính lún.

Bước 3: Tính bề dày móng h

C

Rtc = RII

S

O

A B

Pultp

Pe Rtc=RII

q= Df

q= Df

Ntc

ptc

- 20 -

Hình 2.7 Kiểm tra chọc thủng

- Bề dày móng h được chọn sao cho móng không bị chân cột xuyên thủng qua.

- Móng bị chọc thủng theo hình tháp cụt, mặt đỉnh là chân cột hoặc đáy công trình, góc lan tỏa ứng suất nén là góc cứng của vật liệu làm móng. Góc cứng của beton là 450, của gạch đá là 40 420.

Pxt = ptt . Sngoài tháp xuyên = [b2 – (bc + 2h0)2] ptt

Pcx = 3/4 [Rk . Sxq tháp xuyên ] = 0,75 Rk [4(bc + ho) ho ]

S1 mặt xuyên tính toán = ho [(bc + 2ho) + bc] / 2 = (bc + ho) ho

ftb

tttt D

F

Np

, có thể lấy gần đúng ptt = nptc = 1,15ptc

ho = h – a a : lớp bê tông bảo vệ.

Điều kiện: Pxt Pcx Bước 4: Tính và bố trí cốt thép trong móng

- Xem đài móng như một dầm conxơn ngàm tại mép chân cột.

Mặt chống xuyên tính toán

Ntt Ntt

ptt

bc

h0

h0 b

450 h0

Pxt

bc + h0

bc + h0

Mặt bị xuyên thủng

bc + 2h0

bc

h0

h0