Bài giảng Nền và móng

152 trang hapham 1201

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Nền và móng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_nen_va_mong.pdf

Nội dung text: Bài giảng Nền và móng

Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng CHѬѪNG I. MӜT SӔ VҨN Ĉӄ CѪ BҦN TRONG THIӂT Kӂ NӄN MÓNG 1. CÁC KHÁI NIӊM CѪ BҦN 1.1. Móng Móng là bӝ phұn chӏu lӵc ÿһt thҩp nhҩt, là Cáúu kiãûn kӃt cҩu cuӕi cùng cӫa nhà hoһc công trình. Nó bãn trãn tiӃp thu tҧi trӑng công trình và truyӅn tҧi trӑng ÿó Màût moïng lên nӅn ÿҩt dѭӟi ÿáy móng. Cäø moïng 1.2. Mһt móng Gåì moïng BӅ mһt móng tiӃp xúc vӟi công trình bên hm Moïng trên (chân cӝt, chân tѭӡng) gӑi là mһt móng. Mһt móng thѭӡng rӝng hѫn kӃt cҩu bên trên mӝt chút Nãön Âaïy moïng ÿӇ tҥo ÿiӅu kiӋn cho viӋc thi công cҩu kiӋn bên trên mӝt cách dӉ dàng. 1.3. Gӡ móng b Phҫn nhô ra cӫa móng gӑi là gӡ móng, gӡ móng ÿѭӧc cҩu tҥo ÿӇ ÿӅ phòng sai lӋch vӏ trí có thӇ xҧy ra khi thi công các cҩu kiӋn bên trên, lúc a này có thӇ xê dӏch cho ÿúng thiӃt kӃ. 1.4. Ĉáy móng Hình 1.1 N͉n và móng BӅ mһt móng tiӃp xúc vӟi nӅn ÿҩt gӑi là ÿáy móng. Ĉáy móng thѭӡng rӝng hѫn nhiӅu so vӟi kӃt cҩu bên trên. Sӣ dƭ nhѭ vұy bӣi vì chênh lӋch ÿӝ bӅn tҥi mһt tiӃp xúc móng - ÿҩt rҩt lӟn (tӯ 100 - 150 lҫn), nên mӣ rӝng ÿáy móng ÿӇ phân bӕ lҥi ӭng suҩt ÿáy móng trên diӋn rӝng, giҧm ÿѭӧc ӭng suҩt tác dөng lên nӅn ÿҩt. * Khái ni͏m v͉ áp l͹c ÿáy móng: Áp lӵc do toàn bӝ tҧi trӑng công trình (bao gӗm cҧ trӑng lѭӧng bҧn thân móng và phҫn ÿҩt trên móng), thông qua móng truyӅn N xuӕng ÿҩt nӅn gӑi là áp lӵc ÿáy móng. N G Công thӭc: V tb (1.1) ÿ axb Trong ÿó: N - Tәng tҧi trӑng thҷng ÿӭng tính ÿӃn mһt ÿӍnh móng. hm G tb G - Trӑng lѭӧng cӫa vұt liӋu móng và Vd phҫn ÿҩt nҵm trên móng. p * Khái ni͏m v͉ ph̫n l͹c n͉n: Khi chӏu tác dөng cӫa áp lӵc ÿáy móng, Hình 1.2: Áp l͹c ÿáy móng nӅn ÿҩt dѭӟi ÿáy móng cӭng xuҩt hiӋn phҧn lӵc và ph̫n l͹c n͉n nӅn, có cùng trӏ sӕ nhѭng ngѭӧc chiӅu vӟi áp lӵc ÿáy móng. N G Công thӭc: p V tb (1.2) ÿ axb ViӋc tính toán phҧn lӵc nӅn có ý nghƭa rҩt lӟn cho viӋc tính toán ÿӝ bӅn, әn ÿӏnh cӫa móng sau này. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG1 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 1.5. NӅn NӅn là phҫn ÿҩt nҵm dѭӟi ÿáy móng, tiӃp thu tҧi trӑng tӯ móng truyӅn xuӕng. Ngѭӡi ta phân nӅn làm hai loҥi: + NӅn thiên nhiên: Là nӅn khi xây dӵng công trình, không cҫn biӋn pháp nào ÿӇ xӱ lý vӅ mһt vұt lý và cѫ hӑc cӫa ÿҩt. + NӅn nhân tҥo: Là loҥi nӅn khi xây dӵng cҫn dùng các biӋn pháp nào ÿó ÿӇ cҧi thiӋn, làm tăng cѭӡng khҧ năng chӏu tҧi cӫa ÿҩt nӅn. 1.6. Ý nghƭa cӫa công tác thiӃt kӃ nӅn móng Khi tính toán thiӃt kӃ và xây dӵng công trình, cҫn chú ý và cӕ gҳng làm sao ÿҧm bҧo thoã mãn ba yêu cҫu sau: 1- Bҧo ÿҧm sӵ làm viӋc bình thѭӡng cӫa công trình trong quá trình sӱ dөng. 2- Bҧo ÿҧm cѭӡng ÿӝ cӫa tӯng bӝ phұn và toàn bӝ công trình. 3- Bҧo ÿҧm thӡi gian xây dӵng ngҳn nhҩt và giá thành rҿ nhҩt. Vӟi yêu cҫu thӭ nhҩt thì nӃu công trình có ÿӝ lún, hoһc lún lӋch, hoһc chuyӇn vӏ ngang quá lӟn thì công trình không thӇ làm viӋc bình thѭӡng, ngay cҧ khi nó chѭa bӏ phá huӹ. Vӟi yêu cҫu thӭ hai: Cѭӡng ÿӝ công trình ngoài viӋc phө thuӝc vào cѭӡng ÿӝ bҧn thân kӃt cҩu, móng, còn phө thuӝc rҩt lӟn vào cѭӡng ÿӝ cӫa ÿҩt nӅn dѭӟi ÿáy công trình. Do vұy công tác khҧo sát, thiӃt kӃ và tính toán nӅn phҧi chһt chӁ và chính xác ÿӇ ÿҧm bҧo an toàn cho công trình. Vӟi yêu cҫu thӭ ba: thì viӋc tính toán, thiӃt kӃ và chӑn biӋn pháp thi công hӧp lý có ҧnh hѭӣng rҩt lӟn ÿӃn thӡi gian thi công công trình. Thông thѭӡng viӋc thi công nӅn móng thѭӡng mҩt nhiӅu thӡi gian, do vұy yêu cҫu này cҫn ÿѭӧc thӇ hiӋn tính hӧp lý và chһt chӁ. Giá thành xây dӵng nӅn móng thѭӡng chiӃm 20-30% giá thành công trình ( ÿӕi vӟi công trình dân dөng). Vӟi công trình cҫu, thuӹ lӧi tӹ lӋÿó có thӇÿên 40-50%. Kinh nghiӋm thӵc tiӉn cho thҩy hҫu hӃt các công trình bӏ sӵ cӕÿӅu do giҧi quyӃt chѭa tӕt các vҩn ÿӅ vӅ thiӃt kӃ nӅn móng Do vұy, viӋc nghiên cӭu, tính toán, thiӃt kӃ nӅn và móng mӝt cách toàn diӋn có ý nghƭa rҩt quan trӑng ÿӕi vӟi ngѭӡi kӻ sѭ thiӃt kӃ nӅn móng. 2. PHÂN LOҤI MÓNG VÀ PHҤM VI SӰ DӨNG 2.1. Phân loҥi theo vұt liӋu: Thông thѭӡng sӱ dөng các loҥi vұt liӋu ÿӇ làm móng nhѭ sau: Gҥch, ÿá hӝc, ÿá, bê tông, bê tông cӕt thép + Móng gҥch: Sӱ dөng cho các loҥi móng mà công trình có tҧi trӑng nhӓ, nӅn ÿҩt tӕt, sӱ dөng ӣ nѫi có mӵc nѭӟc ngҫm sâu. + Móng ÿá hӝc: Loҥi lóng này có cѭӡng ÿӝ lӟn, sӱ dөng ӣ nhӳng vùng có sҹn vұt liӋu. + Móng gӛ: Cѭӡng ÿӝ nhӓ, tuәi thӑ ít, ít ÿѭӧc sӱ dөng, thѭӡng sӱ dөng cho các công trình tҥm thӡi, hoһc dùng ÿӇ xӱ lý nӅn ÿҩt yӃu. + Móng thép: Ít ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ làm móng vì thép dӉ bӏ gӍ do nѭӟc trong ÿҩt và nѭӟc ngҫm xâm thӵc. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG2 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng + Móng bê tông và bê tông cӕt thép: Cѭӡng ÿӝ cao, tuәi thӑ lâu, ÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi trong xây dӵng công trình. Vӟi loҥi móng này yêu cҫu bê tông Mác200. 2.2. Phân loҥi theo cách chӃ tҥo móng: Theo cách chӃ tҥo móng ngѭӡi ta phân ra hai loҥi: móng ÿә toàn khӕi và móng lҳp ghép. + Móng ÿә toàn khӕi: Thѭӡng sӱ dөng vұt liӋu là bê tông ÿá hӝc, bê tông và bê tông cӕt thép, loҥi móng này ÿѭӧc sӱ dөng nhiӅu. + Móng lҳp ghép: Các cҩu kiӋn móng ÿѭӧc chӃ tҥo sҹn, sau ÿó mang ÿӃn công trѭӡng ÿӇ lҳp ghép. Loҥi móng này ÿѭӧc cѫ giӟi hoá, chҩt lѭӧng tӕt tuy nhiên ít ÿѭӧc sӱ dөng vì viӋc vұn chuyӇn khó khăn. 2.3. Phân loҥi theo ÿһc tính tác dөng cӫa tҧi trӑng: Theo ÿһc tính tác dөng cӫa tҧi trӑng ngѭӡi ta phân thành móng chӏu tҧi trӑng tƭnh và móng chӏu tҧi trӑng ÿӝng: + Móng chӏu tҧi trӑng tƭnh: Móng nhà, công trình chӏu tҧi trӑng tƭnh. + Móng chӏu tҧi trӑng ÿӝng: Móng công trình cҫu, móng máy, móng cҫu trөc 2.4. Phân loҥi theo phѭѫng pháp thi công: Theo phѭѫng pháp thi công ngѭӡi ta phân thành móng nông và móng sâu: * Móng nông: Là móng xây trên hӕ móng ÿào trҫn, sau ÿó lҩp lҥi, ÿӝ sâu chôn móng tӯ 1.23.5m. Móng nông sӱ dөng cho các công trình chӏu tҧi trӑng nhӓ và trung bình, ÿһt trên nӅn ÿҩt tѭѫng ÿӕi tӕt (nӅn ÿҩt yӃu thì có thӇ xӱ lý nӅn). Thuӝc loҥi móng nông ngѭӡi ta phân ra các loҥi sau: + Móng ÿѫn: Sӱ dөng dѭӟi chân cӝt nhà, cӝt ÿiӋn, mӕ trө cҫu + Móng băng: Sӱ dөng dѭӟi các tѭӡng chӏu lӵc, tѭӡng phө hoһc các hàng cӝt, móng các công trình tѭӡng chҳn. + Móng bҧn (móng bè): Thѭӡng sӱ dөng khi nӅn ÿҩt yӃu, tҧi trӑng công trình lӟn, hoһc công trình có tҫng hҫm. * Móng sâu: Là loҥi móng khi thi công không cҫn ÿào hӕ móng hoһc chӍÿào mӝt phҫn rӗi dùng phѭѫng pháp nào ÿó hҥ, ÿѭa móng xuӕng ÿӝ sâu thiӃt kӃ. Thѭӡng sӱ dөng cho các công trình có tҧi trӑng lӟn mà lӟp ÿҩt tӕt nҵm ӣ tҫng sâu. Móng sâu g͛m có các lo̩i sau: + Móng gi͇ng chìm: là kӃt cҩu rӛng bên trong, vӓ ngoài có nhiêm vө chӕng ÿӥ áp lӵc ÿҩt và áp lӵc nѭӟc trong qúa trình hҥ và tҥo trӑng lѭӧng thҳng ma sát. Sau khi hҥÿӃn ÿӝ sâu thiӃt kӃ thì ngѭӡi ta lҩp ÿҫy (hoһc mӝt phҫn) bê tông và phҫn rӛng. Sѫ ÿӗ thi công móng giӃng chìm tӵ trӑng nhѭ hình vӁ (1.3). ViӋc lҩy ÿҩt dѭӟi ÿáy giӃng có thӇ bҵng nhân công ÿӇ ÿào ÿҩt và ÿѭa lên trên, ngoài ra có thӇ dùng vòi xói áp lӵc lӟn ÿӇ xói ÿҩt và hút cҧÿҩt và nѭӟc ra ngoài, hҥ giӃng xuӕng cao ÿӝ thiӃt kӃ. * ˰u ÿi͋m: - Móng có kích thѭӟc lӟn, khҧ năng chӏu tҧi rҩt lӟn. - Thi công thiӃt bӏÿѫn giҧn. * Nh˱ͫc ÿi͋m: - Không phù hӧp khi nѭӟc ngҫm lӟn hoһc có nѭӟc mһt. - Năng suҩt không cao. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG3 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng -Thӡi gian thi công lâu. Nh̵n xét: Móng giӃng chìm phù hӧp khi xây dӵng móng cҫu lӟn và ÿiӅu kiӋn thi công phù hӧp. Tuy nhiên cҫn cân nhҳc giӳa các phѭѫng án móng sâu ÿӇ ÿáp ӭng yêu cҫu vӅ tiӃn ÿӝ thi công và năng suҩt lao ÿӝng. Thùng ÿӵng vұt liӋu 1. Ĉúc ÿ͙t ÿ̯u tiên 2. Ĉào h̩ gi͇ng 3. Ĉúc ÿ͙t thͱ 2 Hình 1.3. S˯ÿ͛ h̩ gi͇ng chìm + Móng gi͇ng chìm h˯i ép: Khi gһp ÿiӅu kiӋn ÿӏa chҩt thuӹ văn phӭc tҥp ngѭӡi ta thay móng giӃng chìm bҵng móng giӃng chìm hѫi ép. Nguyên tҳc làm viӋc cӫa nó là dùng khí nén vào buӗng kín cӫa giӃng ÿӇ nhӡ sӭc ép cӫa khí ÿó mà nѭӟc bӏÿҭy ra ngoài tao ÿiӅu kiӋn khô ráo ÿӇ công nhân ÿào ÿҩt. Sѫÿӗ thi công GiӃng chìm hѫi ép nhѭ trên hình (1.4). Sau khi hoàn thành công tác tҥo mһt bҵng thi công, lѭӥi cҳt bҵng thép ÿѭӧc lҳp trӵc tiӃp trên nӅn và ÿúng vӏ trí. Phҫn trong cӫa lѭӥi cҳt ÿѭӧc ÿә ÿҫy cát và công tác ÿә bê tông khoang làm viӋc ÿѭӧc thӵc hiӋn. ViӋc lҳp ÿһt các thiӃt bӏ và ÿә bê tông tѭӡng cho GiӃng cùng vӟi công tác ÿào ÿҩt ÿѭӧc thӵc hiӋn ÿӗng thӡi. Sau khi hoàn thành công viӋc thi công tѭӡng giӃng, nҳp GiӃng (sàn trên) ÿѭӧc xây dӵng và phía trong khoang làm viӋc ÿѭӧc bѫm ÿҫy bê tông. Khҧ năng chӏu tҧi cӫa ÿҩt ÿá trӵc tiӃp dѭӟi ÿáy cӫa GiӃng ÿѭӧc khҷng ÿӏnh bҵng thí nghiӋm kiӇm tra khҧ năng chӏu tҧi bҵng tҩm nén, thӵc hiӋn trong lòng khoang thӵc hiӋn. Theïp læåîi càõt 1. Chuáøn bë màût bàòng thi cäng 2. Làõp âàût læåîi càõt bàòng theïp Thuìng chæïa âáút Khoang váût liãûu Cáøu baïnh xêch Khoang ngæåìi Läúi ngæåìi Läúi ngæåìi lãn xuäúng lãn xuäúng Maïy neïn khê 3. Âäø bã täng láön thæï nháút 4. Cäng taïc âaìo âáút vaì làõp âàût kãút cáúu Maïy âaìo chuyãn duûng Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG4 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Maïy båm bã täng Theïp âæïng cho truû Bã täng saìn trãn Cheìn bã täng khoang laìm viãûc Bã täng khoang laìm viãûc 5. Âäø bã täng khoang laìm viãûc 6. Bã täng saìn trãn Hình 1.4 Trình t͹ h̩ móng Gi͇ng chìm h˯i ép Ĉánh giá ˱u – nh˱ͫc ÿi͋m: * ˰u ÿi͋m: - Vӳng chҳc, chӏu tҧi lӟn - Ít ҧnh hѭӣng ÿӃn môi trѭӡng. - HiӋu quҧ kinh tӃ cao. - Thӡi gian thi công ngҳn. - Ĉӝ tin cұy cao. * Nh˱ͫc ÿi͋m: ViӋc thi công móng ҧnh hѭӣng nhiӅu ÿӃn sӭc khoҿ cӫa công nhân khi ÿào giӃng trong ÿiӅu kiӋn áp suҩt cao. Cҫn nghiên cӭu ÿӇ phát huy nhӳng ѭu nhѭӧc ÿiӇm và hҥn chӃ thҩp nhҩt ҧnh hѭӣng ÿӃn sӭc khӓe ngѭӡi lao ÿӝng, có thӇ chӃ tҥo robot ÿҥo trong giӃng là hӧp lý nhҩt, vӯa hiӋu quҧ vӯa không ҧnh hѭӣng ÿӃn sӭc khӓe con ngѭӡi. Nh̵n xét: Vӟi nhӳng ѭu khuyӃt ÿiӇm nhѭ trên, móng giӃng chìm hѫi ép phù hӧp khi làm móng cho các công trình cҫu lӟn, các trө tháp cҫu dây văng, cҫu treo dây văng nhӏp lӟn, ÿóng các mӕ neo cҫu treo chӏu lӵc nhә lӟn Tuy nhiên cҫn khҳc phөc ҧnh hѭӣng ÿӃn sӭc khӓe ngѭӡi lao ÿӝng nhѭÿã nêu. + Móng c͕c: Gӗm các cӑc riêng rӁ, hҥ xuӕng ÿҩt và nӕi vӟi nhau bҵng ÿài cӑc. Móng cӑc sӱ dөng các loҥi vұt liӋu nhѭ: Gӛ, thép, bê tông và bê tông cӕt thép. Thѭӡng sӱ dөng cho các công trình chӏu tҧi trӑng lӟn, công trình trên nӅn ÿҩt yӃu nhѭ mӕ trө cҫu, cҫu cҧng, bӡ kè Thuӝc loҥi móng cӑc có nhiӅu loҥi, ӣÿây dӵa vào phѭѫng pháp thi công ta chia thành các loҥi sau: (Ĉӕi vӟi cӑc bê tông Hình 1.5: Móng cӕt thép) c͕c trong trͭ c̯u x Cӑc bê tông cӕt thép ÿúc sҹn: Loҥi cӑc này ÿѭӧc chӃ tҥo Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG5 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng sҹn trên các bãi ÿúc, tiӃt diӋn tӯ 20x20cm ÿӃn 40x40cm,sau ÿó hҥ cӑc bҵng phѭѫng pháp ÿóng hoһc ép. x Cӑc bê tông cӕt thép ÿә tҥi chӛ (cӑc khoan nhӗi): Dùng máy khoan ÿӇ tҥo lӛ sau ÿó ÿѭa lӗng thép vào và nhӗi bê tông vào lӛ. Cӑc có ÿѭӡng kính nhӓ nhҩt d=60cm, lӟn nhҩt có thӇÿҥt d=2.5m.ChiӅu sâu hҥ cӑc ÿӃn hѫn 100m. 3. KHÁI NIӊM Vӄ TÍNH TOÁN NӄN MÓNG THEO TRҤNG THÁI GIӞI HҤN 3.1. Khái niӋm vӅ trҥng thái giӟi hҥn: Trҥng thái giӟi hҥn là trҥng thái ӭng vӟi khi công trình không ӣÿiӅu kiӋn sӱ dөng bình thѭӡng (võng quá lӟn, biӃn dҥng lӟn, nӭt quá phҥm vi cho phép, mҩt әn ÿӏnh) hoһc bӏ phá hoàn toàn. Theo quy phҥm mӟi, viӋc tính toán nӅn móng theo 3 trҥng thái giӟi hҥn (TTGH) + Trҥng thái giӟi hҥn1: Tính toán vӅ cѭӡng ÿӝ әn ÿӏnh cӫa nӅn và móng. + Trҥng thaí giӟi hҥn 2: Tính toán vӅ biӃn dҥng,lún cӫa nӅn móng. + Trҥng thái giӟi hҥn 3: Tính toán vӅ sӵ hình thành và phát triӇn khe nӭt (chӍ sӱ dөng cho tính toán kӃt cҩu móng). 3.2. Khái niӋm vӅ tính toán móng theo TTGH: Nhѭ mӑi kӃt cҩu chӏu lӵc khác, kӃt cҩu móng có thӇ phҧi tính toán thiӃt kӃ theo ba trҥng thái giӟi hҥn: trҥng thái giӟi hҥn thӭ nhҩt, thӭ hai và thӭ ba. Ngoài ra, vì móng làm viӋc chung vӟi nӅn cho nên có thӇ xҧy ra mӝt dҥng phá hӓng khác là móng bӏ lұt ÿә hoһc trѭӧt trên nӅn. Khi bӏ mҩt әn ÿӏnh nhѭ thӃ, móng không còn làm viӋc ÿѭӧc nӳa,công trình bӏ bӏ hӓng mһt dù bҧn thân móng không ÿҥt tӟi TTGH nào trong 3 TTGH kӇ trên. Do vұy khác vӟi kӃt cҩu chӏu lӵc khác, ngoài 3 TTGH thông thѭӡng, móng còn có thӇ tính theo TTGH vӅәn ÿӏnh (lұt ÿә và trѭӧt) trên nӅn. - Nhӳng móng chӏu tҧi trӑng ngang lӟn mà lӵc thҷng ÿӭng nhӓ (Nhѭ các tѭӡng chҳn ÿҩt, móng neo ) thì phҧi tính theo TTGH vӅәn ÿӏnh trên nӅn. - Móng bҧn ÿáy cӫa các bӇ chӭa vұt liӋu lӓng, móng ÿһt trong môi trѭӡng có tính ăn mòn mҥnh phҧi tính theo TTGH3. - Nhӳng móng dҥng tҩm mӓng, biӃn dҥng lӟn thì phҧi tính theo TTGH2. - Tҩt cҧ các loҥi móng ÿӅu phҧi tính toán theo TTGH1. Ĉӕi vӟi móng cӫa hҫu hӃt các nhà Dân dөng và Công nghiӋp thì chӍ cҫn thiӃt kӃ và tính toán theo TTGH1 mà thôi. 3.3. Khái niӋm vӅ tính toán nӅn theo TTGH Không nhѭ nhӳng kӃt cҩu chӏu lӵc làm bҵng nhӳng vұt liӋu khác, nӅn ÿҩt chӍ có hai TTGH: Trҥng thái giӟi hҥn thӭ nhҩt (vӅ cѭӡng ÿӝ) và TTGH thӭ hai (vӅ biӃn dҥng). TTGH thӭ ba vӅ sӵ hình thành và phát triӇn khe nӭt) không có ý nghƭa ÿӕi vӟi nӅn ÿҩt. 3.3.1. Tính toán nӅn theo TTGH1: Theo TCXD 45-70, ÿӕi vӟi các loҥi nӅn sau: - Các nӅn ÿҩt sét rҩt cӭng, cát rҩt chһt, ÿҩt nӱa ÿá và ÿá.(1) Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG6 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng - Các nӅn ÿһt móng thѭӡng xuyên chӏu tҧi trӑng ngang vӟi trӏ sӕ lӟn (Tѭӡng chҳn, ÿê chҳn ) - Các nӅn trong phҥm vi mái dӕc (Ӣ trên hay ngay dѭӟi mái dӕc) hoһc lӟp ÿҩt mӅm phân bӕ rҩt dӕc thì phҧi tính toán thiӃt kӃ theo TTGH1. - Các nӅn ÿҩt thuӝc loҥi sét yӃu bão hòa nѭӟc và than bùn. Các nӅn ÿҩt (1) chӍ biӃn dҥng rҩt nhӓ dѭӟi tác dөng cӫa tҧi trӑng công trình, ngay cҧ khi tҧi trӑng ÿҥt ÿӃn tҧi trӑng cӵc hҥn phá hӓng nӅn ÿҩt thì biӃn dҥng vүn còn bé. Do vұy nhӳng loҥi nӅn này khi chӏu tác dөng cӫa tҧi trӑng, sӁ dүn tӟi TTGH1 trѭӟc khi xuҩt hiӋn TTGH2. Công thӭc kiӇm tra: ) N d (1.3) K at Trong ÿó: N - Tҧi trӑng ngoài tác dөng lên nӅn trong trѭӡng hӧp bҩt lӧi nhҩt. ) - Sӭc chӏu tҧi cӫa nӅn theo phѭѫng cӫa lӵc tác dөng. Kat – HӋ sӕ an toàn, phө thuӝc loҥi nӅn và tính chҩt cӫa tҧi trӑng, công trình, do cѫ quan thiӃt kӃ quy ÿӏnh. 3.3.2. Tính toán nӅn theo TTGH2 ViӋc tính toán nӅn theo TTGH2 ÿѭӧc áp dөng cho tҩt cҧ các loҥi nӅn trӯ các loҥi nӅn nêu ӣ (1). Mөc ÿích cӫa viӋc tính toán là khӕng chӃ biӃn dҥng tuyӋt ÿӕi và chuyӇn vӏ ngang cӫa nӅn không vѭӧt quá giӟi hҥn cho phép, ÿҧm bҧo ÿiӅu kiӋn làm viӋc bình thѭӡng cӫa công trình. Các ÿiӅu kiӋn: S < [S] S < [S] (1.4) U < [U] Trong ÿó: S, S, U - chuyӇn vӏ lún, lún lӋch và chuyӇn vӏ ngang do tҧi trӑng gây ra. [S], [S],[U] - chuyӇn vӏ lún, lún lӋch và chuyӇn vӏ ngang giӟi hҥn. 3.4. Các loҥi tҧi trӑng và tә hӧp tҧi trӑng 3.4.1. Các loҥi tҧi trӑng 3.4.1.1. Tҧi trӑng thѭӡng xuyên và tҧi trӑng tҥm thӡi Tҧi trӑng thѭӡng xuyên: Là tҧi trӑng tác dөng trong suӕt thӡi gian thi công và sӱ dөng công trình: Trӑng lѭӧng bҧn thân kӃt cҩu, áp lӵc ÿҩt, áp lӵc nѭӟc Tҧi trӑng tҥm thӡi: ChӍ xuҩt hiӋn trong mӝt thӡi kǤ nào ÿó trong thi công hoһc sӱ dөng công trình, sau ÿó giҧm dҫn hoһc mҩt hҷn. TuǤ theo thӡi gian tӗn tҥi, ngѭӡi ta phân tҧi trӑng tҥm thӡi thành: + Tҧi trӑng tҥm thӡi tác dөng lâu dài (dài hҥn): Trӑng lѭӧng thiӃt bӏ, vұt liӋu chӭa + Tҧi trӑng tҥm thӡi tác dөng ngҳn hҥn: Trӑng lѭӧng ngѭӡi, xe máy thi công, tҧi trӑng gió, áp lӵc sóng + Tҧi trӑng tҥm thӡi ÿһc biӋt: Xuҩt hiӋn trong trѭӡng hӧp rҩt ÿһc biӋt khi thi công hoһc khi sӱ dөng công trình (ÿӝng ÿҩt, sӵ cӕ công trình ) 3.4.1.2. Tҧi trӑng tiêu chuҭn và tҧi trӑng tính toán Tҧi trӑng tác dөng lên công trình ÿѭӧc phân thành tҧi trӑng tiêu chuҭn và tҧi trӑng tính toán: Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG7 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng + Tҧi trӑng tiêu chuҭn: Là tҧi trӑng lӟn nhҩt, không gây trӣ ngҥi, làm hѭ hӓng và không làm ҧnh hѭӣng ÿӃn sӵ làm viӋc bình thѭӡng khi sӱ dөng cǊng nhѭ khi sӳa chӳa công trình. + Tҧi trӑng tính toán: Tҧi trӑng ÿã xét ÿӃn khҧ năng có thӇ xҧy ra sӵ khác nhau giӳa tҧi trӑng thӵc và tҧi trӑng tiêu chuҭn vӅ phía không có lӧi cho sӵ làm viӋc bình thѭӡng cӫa công trình. Tҧi trӑng tính toán ÿѭӧc xác ÿӏnh bҵng cách nhân tҧi trӑng tiêu chuҭn vӟi hӋ sӕ vѭӧt tҧi tѭѫng ӭng: tt tc N = n. N (1.5) Vӟi n là hӋ sӕ vѭӧt tҧi, lҩy nhѭ sau: Trӑng lѭӧng bҧn thân các loҥi vұt liӋu: n=1,1. Trӑng lѭӧng các lӟp ÿҩt ÿҳp, lӟp cách âm cách nhiӋt n=1,2. Trӑng lѭӧng các thiӃt bӏ kӻ thuұt (kӇ cҧ trӑng lѭӧng vұt liӋu chӭa trong thiӃt bӏ khi nó hoҥt ÿӝng) lҩy n=1,2. Trӑng lѭӧng thiӃt bӏ vұn chuyӇn:n=1,3. 3.4.2. Các tә hӧp tҧi trӑng Khi tính toán cҫn xét các tә hӧp tҧi trӑng sau: + Tә hӧp tҧi trӑng chính: (tә hӧp cѫ bҧn): Bao gӗm các tҧi trӑng thѭӡng xuyên, các tҧi trӑng tҥm thӡi dài hҥn và mӝt trong các tҧi trӑng tҥm thӡi ngҳn hҥn. + Tә hӧp tҧi trӑng phө: (Tә hӧp bә sung): Bao gӗm các tҧi trӑng thѭӡng xuyên, các tҧi trӑng tҥm thӡi dài hҥn và hai hoһc nhiӅu hѫn hai tҧi trӑng tҥm thӡi ngҳn hҥn. + Tә hӧp tҧi trӑng ÿһc biӋt: Bao gӗm các tҧi trӑng thѭӡng xuyên, các tҧi trӑng tҥm thӡi dài hҥn, mӝt sӕ tҧi trӑng tҥm thӡi ngҳn hҥn và tҧi trӑng ÿһc biӋt. * ViӋc tính toán nӅn móng theo biӃn dҥng tiӃn hành vӟi tә hӧp chính (tә hӧp cѫ bҧn) cӫa các tҧi trӑng tiêu chuҭn. * ViӋc tính toán nӅn móng theo cѭӡng ÿӝ và әn ÿӏnh tiӃn hành vӟi tә hӧp chính, tә hӧp phө hoһc tә hӧp ÿһc biӋt cӫa các tҧi trӑng tính toán. 3.5. Các hӋ sӕ tính toán Khi tính toán nӅn móng theo trҥng thái giӟi hҥn, ngѭӡi ta thѭӡng dùng các hӋ sӕ sau ÿây: + HӋ sӕ vѭӧt tҧi n: Dùng ÿӇ xét tӟi sӵ sai khác có thӇ xҧy ra cӫa tҧi trӑng trong quá trình thi công và sӱ dөng công trình. TuǤ loҥi công trình mà ngѭӡi ta quy ÿӏnh hӋ sӕ vѭӧt tҧi là bao nhiêu. TuǤ theo tính chҩt tác dөng cӫa tҧi trӑng tác ÿӝng lên công trình mà n có thӇ lӟn hѫn hoһc bé hѫn 1. + HӋ sӕÿӗng nhҩt K: Dùng ÿӇ xét tӟi khҧ năng phân tán cѭӡng ÿӝ cӫa ÿҩt tҥi các ÿiӇm khác nhau trong nӅn do tính chҩt phân tán vӅ các chӍ tiêu cѫ hӑc gây ra. Vì ÿҩt có tính ÿӗng nhҩt kém nên K thѭӡng bé hѫn 1. + HӋ sӕÿiӅu kiӋn làm viӋc m: Dùng ÿӇ xét tӟi ÿiӅu kiӋn làm viӋc thӵc tӃ cӫa nӅn ÿҩt. TuǤÿiӅu kiӋn cө thӇ mà m có thӇ lӟn hѫn hoһc bé hѫn 1. HӋ sӕÿiӅu kiӋn làm viӋc xác ÿӏnh theo các sӕ liӋu thӵc nghiӋm. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG8 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 4. CÁC TÀI LIӊU CҪN THIӂT Ĉӆ THIӂT Kӂ NӄN MÓNG Trѭӟc khi thiӃt kӃ nӅn móng cӫa công trình nào ÿó, ngѭӡi thiӃt kӃ phҧi có các tài liӋu cѫ bҧn sau ÿây: 4.1. Các tài liӋu vӅÿӏa chҩt công trình và ÿӏa chҩt thuӹ văn Nӝi dung cӫa các tài liӋu này bao gӗm: - Bҧn ÿӗ ÿӏa hình, ÿӏa mҥo nѫi xây dӵng công trình, quy mô, vӏ trí các công trình ÿã xây trѭӟc ÿӇ làm cѫ sӣÿӇ chӑn phѭѫng án móng hoһc xӱ lý nӃu có. - Các tài liӋu khoan ÿӏa chҩt, hình trө lӛ khoan, mһt cҳt ÿӏa chҩt, cҩu trúc ÿӏa tҫng, nguӗn gӕc, chiӅu cao mӵc nѭӟc ngҫm, kӃt quҧ khҧo sát biӃn ÿӝng cӫa nѭӟc ngҫm - KӃt quҧ thí nghiӋm ÿánh giá các tính chҩt cӫa nѭӟc ngҫm, ÿӇ tránh tác ÿӝng xҩu ÿӃn nӅn móng sau này. KӃt quҧ thí nghiӋm các chӍ tiêu cѫ hӑc, vұt lý cӫa các lӟp ÿҩt: Thành phҫn hҥt, dung trӑng, tӹ trӑng, ÿӝ ҭm giӟi hҥn chҧy, ÿӝ ҭm giӟi hҥn dҿo, hӋ sӕ thҩm, góc nӝi ma sát, lӵc dính, các kӃt quҧ thí nghiӋm cҳt, nén, kӃt quҧ thí nghiӋm xuyên ÿӝng SPT, kӃt quҧ thí nghiӋm xuyên tƭnh CPT, cҳt cánh, CBR .v.v. ÿӇ làm cѫ sӣ, nӅn tҧng quyӃt ÿӏnh phѭѫng án móng. 4.2. Các sӕ liӋu vӅ công trình và tҧi trӑng - Hình dáng, kích thѭӟc ÿáy công trình. - Ĉһc ÿiӇm cҩu tҥo cӫa công trình (công trình có tҫng hҫm hay không, có bӕ trí hӋ thӕng ӕng nѭӟc, ӕng cáp, ÿѭӡng hҫm nӕi giӳa các công trình lân cұn hay không). - Các tài liӋu vӅ chi tiӃt các công trình bên trên và các tҧi trӑng tác dөng, cө thӇ nhѭ sau: + Trӑng lѭӧng bҧn thân: Tính tӯ kích thѭӟc hình hӑc cӫa các kӃt cҩu truyӅn xuӕng. + Trӑng lѭӧng các thiӃt bӏ chӭa hoһc thiӃt bӏ thi công. + Áp lӵc ÿҩt, áp lӵc nѭӟc. + Áp lӵc gió, cѭӡng ÿӝ, hѭӟng gió. + Áp lӵc sóng. + Áp lӵc thҩm. + Lӵc va cӫa tàu bè. + Tҧi trӑng chҩn ÿӝng và cҩp ÿӝng ÿҩt cӫa tӯng vùng nӃu có. 5 Ĉӄ XUҨT SO SÁNH VÀ CHӐN PHѬѪNG ÁN MÓNG N 5.1. Chӑn chiӅu sâu chôn móng M ViӋc chӑn chiӅu sâu chôn móng là khâu cѫ Q bҧn nhҩt trong công tác thiӃt kӃ nӅn móng. Ĉӝ sâu hm kӇ tӯ mһt ÿҩt thiên nhiên tӟi ÿáy móng gӑi là ÿӝ sâu chôn móng ViӋc lӵa chӑn chiӅu sâu chôn móng sao hm cho hӧp lý nó phө thuӝc vào các yӃu tӕ cѫ bҧn sau: Hình 1.6: Chi͉u sâu chôn móng 5.1.1. ĈiӅu kiӋn ÿӏa chҩt và ÿӏa chҩt thuӹ văn Ĉây là yӃu tӕҧnh hѭӣng nhiӅu nhҩt ÿӃn Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG9 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng viӋc chӑn chiӅu sâu chôn móng, trong ÿó xác ÿӏnh vӏ trí lӟp ÿҩt chӏu lӵc là quan trӑng nhҩt. Lӟp ÿҩt chӏu lӵc là lӟp ÿҩt tӕt tiӃp xúc trӵc tiӃp vӟi ÿáy móng. Theo Gs Berezantex, nhӳng lӟp ÿҩt sau ÿây không nên dùng làm lӟp ÿҩt chӏu lӵҩc: Ĉ t cát rӡi, ÿҩt sét nhão, sét chӭa nhiӅu hӳu cѫ hoһc sét có hӋ sӕ rӛng e> 1,1; á sét có e>1,0; hoһc á cát có e>0,7. ĈӇ xét ҧnh hѭӣng cӫa ÿiӅu kiӋn ÿӏa chҩt nѫi xây dӵng, ta xét mӝt vài sѫÿӗÿiӇn hình nhѭ sau: (a) (b) (c) (d) Âáút täút Âáút täút Âáút yãúu Âáút yãúu Âáút yãúu Âáút täút Âáút täút Hình 1.7: Các s˯ÿ͛ÿi͋n hình cͯa n͉n ÿ̭t khi ch͕n ÿ͡ sâu chôn móng - Sѫÿӗ a: Trѭӡng hӧp này chiӅu sâu chôn móng chӫ yӃu do tính to án quyӃt ÿӏnh, tuy nhiên không ÿһt móng trong lӟp ÿҩt trӗng trӑt và nên ÿһt ÿӍnh móng thҩp hѫn mһt ÿҩt tӵ nhiên 25 - 30cm ÿӇ tránh va chҥm. - Sѫÿӗ b: Trѭӡng hӧp này ÿӝ sâu chôn móng phө thuӝc chӫ yӃu vào phѭѫng pháp xӱ lý nӅn. - Sѫÿӗ c: NӃu lӟp ÿҩt yӃu mӓng thì ÿһt móng vào lӟp ÿҩt tӕt 25 - 30 cm còn nӃu lӟp ÿҩt yӃu dày thì trӣ lҥi sѫÿӗ b. - Sѫÿӗ d: NӃu lӟp ÿҩt tӕt dày thì có thӇÿһt móng, nhѭng phҧi ÿҧm bҧo chiӅu sâu ÿҩt tӕt dѭӟi ÿáy móng, nӃu lӟp ÿҩt tӕt mӓng thì trӣ lҥi sѫÿӗ b hoһc c. * Chú ý: Khi chӑn chiӅu sâu chôn móng theo các ÿiӅu kiӋn ÿӏa chҩt thuӹ văn phҧi tu ân theo các quy tҳc sau ÿây: 1- Chӑn lӟp ÿҩt chӏu lӵc cӫa nӅn phө thuӝc vào vӏ trí các lӟp ÿҩt, trҥng thái vұt lý cӫa chúng, phѭѫng pháp xây dӵng móng, trӏ sӕÿӝ lún giӟi hҥn và sӵәn ÿӏnh cӫa nӅn. 2- Phҧi ÿһt ÿáy móng vào lӟp ÿҩt tӕt chӏu lӵc tӯ 15-20cm. 3- Không nên ÿӇ dѭӟi ÿáy móng có mӝt lӟp ÿҩt mӓng nӃu tính nén lún cӫa lӟp ÿҩt ÿó lӟn hѫn nhiӅu so vӟi tính nén lún cӫa lӟp ÿҩt nҵm dѭӟi. 4- Nên ÿһt móng cao hѫn mӵc nѭӟc ngҫm ÿӇ giӳ nguyên kӃt cҩu cӫa ÿҩt và không phҧi tháo nѭӟc khi thi công. 5- Khi chiӅu sâu chôn móng thҩp hѫn mӵc nѭӟc ngҫm (có kӇÿӃn sӵ lên xuӕng cӫa nó ) thì phҧi giҧi quyӃt giӳ nguyên kӃt cҩu ÿҩt trong nӅn khi ÿào hӕ móng và xây móng. 5.1.2. Ҧnh hѭӣng cӫa trӏ sӕ và ÿһc tính cӫa tҧi trӑng NӃu tҧi trӑng công trình lӟn thì nên tăng chiӅu sâu chôn móng ÿӇ móng tӵa lên các lӟp ÿҩt chһt hѫn nҵm ӣ dѭӟi và giҧm ÿӝ lún. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG10 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Khi móng chӏu tҧi trӑng nhә (hѭӟng lên) hoһc tҧi trӑng ngang, momen lӟn (lӋch tâm lӟn) thì yêu cҫu phҧi ngàm sâu móng ÿӃn ÿӝ sau thích hӧp ÿӇ ÿҧm bҧo әn ÿӏnh cho móng. 5.1.3. Ҧnh hѭӣng cӫa ÿһc ÿiӇm cҩu tҥo công trình Khi chӑn chiӅu sâu chôn móng, cҫn phҧi kӇÿӃn ÿһc ÿiӇm cӫa nhà và công trình (nhà có tҫng hҫm, có hào, hӕ, có ÿѭӡng liên lҥc ngҫm ) cǊng cҫn chú ý ÿӃn viӋc ÿһt ӕng dүn nѭӟc ӣ bên trong cǊng nhѭ gҫn nhà và công trình. 5.1.4. Ҧnh hѭӣng cӫa móng các công trình lân cұn Thông thѭӡng ngѭӡi ta chӑn chiӅu sâu chôn móng ngang vӟi cao trình ÿáy cӫa các móng chính cӫa nhà và công trình lân cұn. ChӍÿѭӧc phép ÿһt cao hѫn khi ÿҧm bҧo giӳÿѭӧc kӃt cҩu cӫa ÿҩt nҵm trên chiӅu sâu chôn móng cӫa nhà hoһc công trình lân cұn. Nguyên tҳc chung cӫa các giҧi pháp kӻ thuұt nhҵm khҳc phөc nhӳng tác ÿӝng xҩu cӫa móng mӟi tác ÿӝng lên móng nhà hoһc công trình cǊ là hҥn chӃÿӃn mӭc thҩp nhҩt các áp lӵc tӯ móng nhà mӟi tác dөng lên móng nhà cǊ kӅ bên. Mӝt sӕ giҧi pháp ÿһt móng: Moïng cuî Moïng måïiGiàòng moïng giæî cán bàòng Moïng cuî ly=1,0-1,2m Moïng måïi Moïng cuî Moïng måïi Tæåìng cæì hi=0,5-0,6m Hình 1.8: M͡t s͙ gi̫i pháp ÿ̿t móng khi có móng công trình lân c̵n 5.1.6. Ҧnh hѭӣng cӫa biӋn pháp thi công móng TuǤ theo phѭѫng pháp thi công mà kӃt cҩu cӫa ÿҩt nӅn có thӇ bӏ phá hoҥi. NӃu biӋn pháp thi công không ÿҧm bҧo giӳ nguyên ÿѭӧc kӃt cҩu ÿҩt nӅn khi ÿào hӕ móng dѭӟi mӵc nѭӟc ngҫm thì phҧi lҩy chiӅu sâu chôn móng tӕi thiӇu cho phép và diӋn tích ÿáy móng tăng ÿӃn trӏ sӕ lӟn nhҩt. Khi biӋn pháp thi công ÿҧm bҧo giӳ nguyên ÿѭӧc kӃt cҩu ÿҩt nӅn (hút nѭӟc tҫng sâu, dùng giӃng chìm hѫi ép ) thì cho phép móng có diӋn tích ÿáy móng bé nhҩt, ÿһt ӣÿӝ sâu tѭѫng ÿӕi lӟn. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG11 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 5.2. ĈӅ xuҩt, so sánh và chӑn phѭѫng án móng. CǊng nhѭÿӕi vӟi nhiӅu công trình khác, khi thiӃt kӃ nӅn móng, nhiӋm vө cӫa ngѭӡi thiӃt kӃ phҧi chӑn phѭѫng án tӕt nhҩt cҧ vӅ kinh tӃ và kӻ thuұt. Thông thѭӡng vӟi nhiӋm vө thiӃt kӃÿã cho, vӟi các tài liӋu vӅÿӏa chҩt công trình, ÿӏa chҩt thuӹ văn, tҧi trӑng, ngѭӡi thiӃt kӃ có thӇÿӅ ra nhiӅu phѭѫng án nӅn móng khác nhau nhѭ : - Phѭѫng án làm nông trên nӅn thiên nhiên. - Phѭѫng án móng nông trên nӅn nhân tҥo. - Phѭѫng án móng cӑc. - Phѭѫng án móng giӃng chìm, Mӛi phѭѫng án lӟn có thӇÿӅ xuҩt nhiӅu phѭѫng án nhӓ ví dө phѭѫng án móng nông có thӇ là: móng ÿѫn, móng băng hay móng bè; phѭѫng án móng cӑc có thӇ là : cӑc dài, ngҳn, cӑc ÿóng, cӑc ép, cӑc nhӗi, và mӛi phѭѫng án nhӓ cǊng có thӇ có nhiӅu phѭѫng án nhӓ hѫn, khác nhau vӅ hình dáng, kích thѭӟc và cách bӕ trí. Tuy nhiên tuǤ loҥi công trình, ÿһc ÿiӇm, qui mô và tính chҩt và do kinh nghiӋm cӫa ngѭӡi thiӃt kӃ mà ngѭӡi ta có thӇÿӅ xuҩt ra mӝt vài phѭѫng án hӧp lý ÿӇ so sánh và lӵa chӑn phѭѫng án phù hӧp nhҩt. Khi thiӃt kӃ sѫ bӝÿӇ so sánh phѭѫng án ngѭӡi ta dӵa vào chӍ tiêu kinh tӃÿӇ quyӃt ÿӏnh (dùng tәng giá thành xây dӵng nӅn móng ). Khi thiӃt kӃ kӻ thuұt thì ngѭӡi ta kӃt hӧp cҧ hai chӍ tiêu kinh tӃ và kӻ thuұt ÿӗng thӡi vӟi ÿiӅu kiӋn và thӡi gian thi công ÿӇ quyӃt ÿӏnh phѭѫng án. ViӋc so sánh lӵa chӑn phѭѫng án nӅn móng là mӝt công viӋc khó khăn và quan trӑng. Muӕn giҧi quyӃt tӕt công viӋc này, ngѭӡi thiӃt kӃ phҧi nҳm vӳng nhӳng lý thuyӃt tính toán trong Cѫ hӑc ÿҩt và NӅn móng kӃt hӧp vӟi kinh nghiӋm tích luӻ trong quá trình thiӃt kӃ và thi công ÿӇ ÿӅ xuҩt và lӵa chӑn phѭѫng án tӕi ѭu nhҩt vӅ nӅn móng cӫa công trình xây dӵng. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG I TRANG12 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng CHѬѪNG II: MÓNG NÔNG TRÊN NӄN THIÊN NHIÊN 1. KHÁI NIӊM CHUNG 1.1. Ĉӏnh nghƭa Móng nông là nhӳng móng xây trên hӕÿào trҫn, sau ÿó lҩp lҥi, chiӅu sâu chôn móng khoҧng dѭӟi 2y3m, trong trѭӡng hӧp ÿһc biӋt có thӇ sâu ÿӃn 5m. So vӟi các loҥi móng sâu, móng nông có nhӳng ѭu ÿiӇm: + Thi công ÿѫn giҧn, không ÿòi hӓi các thiӃt bӏ thi công phӭc tҥp. ViӋc thi công móng nông có thӇ dùng nhân công ÿӇ ÿào móng, mӝt sӕ trѭӡng hӧp vӟi sӕ lѭӧng móng nhiӅu, hoһc chiӅu sâu khá lӟn có thӇ dùng các máy móc ÿӇ tăng năng suҩt và giҧm thӡi gian xây dӵng nӅn móng. + Móng nông ÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi trong các công trình xây dӵng vӯa và nhӓ, giá thành xây dӵng nӅn móng ít hѫn móng sâu. + Trong quá trình tính toán bӓ qua sӵ làm viӋc cӫa ÿҩt tӯÿáy móng trӣ lên. 1.2. Phân loҥi móng nông 1.2.1. Dӵa vào ÿһc ÿiӇm cӫa tҧi trӑng Dӵa vào tình hình tác dөng cӫa tҧi trӑng ngѭӡi ta phân thành : + Móng chӏu tҧi trӑng ÿúng tâm. + Móng chӏu tҧi trӑng lӋch tâm. + Móng các công trình cao (tháp nѭӟc, ӕng khói, ). + Móng thѭӡng chӏu lӵc ngang lӟn (tѭӡng chҳn, ÿұp nѭӟc, ). + Móng chӫ yӃu chӏu tҧi trӑng thҷng ÿӭng, mô men nhӓ. 1.2.2. Dӵa vào ÿӝ cӭng cӫa móng + Móng tuyӋt ÿӕi cӭng: Móng có ÿӝ cӭng rҩt lӟn (xem nhѭ bҵng vô cùng) và biӃn dҥng rҩt bé (xem nhѭ gҫn bҵng 0), thuӝc loҥi này có móng gҥch, ÿá, bê tông. + Móng mӅm: Móng có khҧ năng biӃn dҥng cùng cҩp vӟi ÿҩt nӅn (biӃn dҥng lӟn, chӏu uӕn nhiӅu), móng BTCT có tӹ lӋ cҥnh dài/ngҳn > 8 lҫn thuӝc loҥi móng mӅm. + Móng cӭng hӳu hҥn: Móng Bê tông cӕt thép có tӹ lӋ cҥnh dài/cҥnh ngҳn < 8 lҫn. ViӋc tính toán mӛi loҥi móng khác nhau, vӟi móng mӅm thì tính toán phӭc tҥp hѫn. 1.2.3. Dӵa vào cách chӃ tҥo Dӵa vào cách chӃ tҥo, ngѭӡi ta phân thành móng toàn khӕi và móng lҳp ghép. + Móng toàn khӕi: Móng ÿѭӧc làm bҵng các vұt liӋu khác nhau, chӃ tҥo ngay tҥi vӏ trí xây dӵng (móng ÿә tҥi chӛ). + Móng lҳp ghép: Móng do nhiӅu khӕi lҳp ghép chӃ tҥo sҳn ghép lҥi vӟi nhau khi thi công móng công trình. 1.2.4. Dӵa vào ÿһc ÿiӇm làm viӋc Theo ÿһc ÿiӇm làm viӋc, có các loҥi móng nông cѫ bҧn sau : + Móng ÿѫn: dѭӟi dҥng cӝt hoһc dҥng bҧn, ÿѭӧc dùng dѭӟi cӝt hoһc tѭӡng kӃt hӧp vӟi dҫm móng. + Móng băng dѭӟi cӝt chӏu áp lӵc tӯ hàng cӝt truyӅn xuӕng, khi hàng cӝt phân bӕ theo hai hѭӟng thì dùng máy ÿóng băng giao thoa. + Móng băng dѭӟi tѭӡng: là phҫn kéo dài xuӕng ÿҩt cӫa tѭӡng chӏu lӵc và tѭӡng không chӏu lӵc. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 13 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng + Móng bҧn, móng bè : móng dҥng bҧn BTCT nҵm dѭӟi mӝt phҫn hay toàn bӝ công trình. + Móng khӕi: là các móng cӭng dҥng khӕi ÿѫn nҵm dѭӟi toàn bӝ công trình. Theo cách phân loҥi này ta sӁ nghiên cӭu cҩu tҥo chi tiӃt cӫa mӝt sӕ loҥi thѭӡng gһp. 2. CҨU TҤO CÁC LOҤI MÓNG NÔNG THѬӠNG GҺP 2.1. Móng ÿѫn. Móng ÿѫn ÿѭӧc chӃ tҥo, kiӃn thiӃt dѭӟi chân cӝt nhà dân dөng nhà công nghiӋp, dѭӟi trөÿӥ dҫm tѭӡng, móng mӕ trө cҫu, móng trөÿiӋn, tháp ăng ten, Móng ÿѫn có kích thѭӟc không lӟn lҳm, móng thѭӡng có ÿáy hình vuông, chӳ nhұt, tròn, trong ÿó dҥng chӳ nhұt ÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi nhҩt. (a) (b) (c) (d) Hình 2.1: M͡t s͙ lo̩i móng ÿ˯n a. Móng ÿѫn dѭӟi cӝt nhà: gҥch, ÿá xây, bê tông, b. Móng ÿѫn dѭӟi cӝt: bê tông hoһc bê tông cӕt thép. c. Móng ÿѫn dѭӟi trө cҫu. d. Móng ÿѫn dѭӟi chân trөÿiӋn, tháp ăng ten. Thuӝc loҥi móng ÿѫn, ta xét cҩu tҥo chi tiӃt các loҥi sau 2.1.1. Móng ÿѫn dѭӟi tѭӡng Móng ÿѫn dѭӟi tѭӡng ÿѭӧc áp dөng hӧp lý khi áp lӵc do 4 5 tѭӡng truyӅn xuӕng có trӏ sӕ nhӓ 3 hoһc khi nӅn ÿҩt tӕt và có tính nén 2 lún bé. Các móng này ÿһt cách 1 nhau tӯ 3y6m dӑc theo tѭӡng và ÿһt dѭӟi các tѭӡng góc nhà, tҥi Hình 2.2: C̭u t̩o móng ÿ˯n d˱ͣi t˱ͥng các tѭӡng ngăn chӏu lӵc và tҥi các 1. Bҧn móng, ÿӋm móng;2. Cӝt truyӅn lӵc bҵng chӛ có tҧi trӑng tұp trung trên các bê tông; 3. Dҫm móng; 4. Lӟp lót tѭӡng; móng ÿѫn, ngѭӡi ta ÿһt các dҫm 5. Tѭӡng nhà. móng (dҫm giҵng). 2.1.2. Móng ÿѫn dѭӟi cӝt và dѭӟi trө Móng ÿѫn dѭӟi cӝt làm bҵng ÿá hӝc nhѭ hình (2.3a). Móng bê tông và bê tông ÿá hӝc cǊng có dҥng tѭѫng tӵ. NӃu trên móng bê tông hoһc móng ÿá hӝc là cӝt thép hoһc bê tông cӕt thép thì cҫn phҧi cҩu tҥo bӝ phұn ÿӇ ÿһt cӝt, bӝ phұn này ÿѭӧc tính toán theo cѭӡng ÿӝ cӫa vұt liӋu xây móng. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 14 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Các móng ÿѫn làm bҵng gҥch ÿá xây loҥi này, khi chӏu tác dөng cӫa tҧi trӑng (Hình 2.3b) tҥi ÿáy móng xuҩt hiӋn phҧn lӵc nӅn, phҧn lӵc này tác dөng lên ÿáy móng, và phҫn móng chìa ra khӓi chân cӝt hoһc bұc bӏ uӕn nhѭ dҫm công xôn, ÿӗng thӡi móng có thӇ bӏ cҳt theo mһt phҷng qua mép cӝt. D l h r (a) (b) Hình 2.3a: C̭u t̩o móng ÿ˯n b̹ng ÿá h͡c Hình 2.3b: S˯ÿ͛ làm vi͏c cͯa móng 1. Ĉѭӡng truyӅn ӭng suҩt; 2. Góc mӣ D Do vұӹy t sӕ h/l (giӳa chiӅu cao và rӝng cӫa bұc móng) phҧi lӟn khi phҧn lӵc nӅn r lӟn và cѭӡng ÿӝ vұt liӋu nhӓ. Mһt biên cӫa móng phҧi nҵm ngoài hӋ thӕng ÿѭӡng truyӅn ӭng suҩt trong khӕi móng. Do vұy ÿӇ quy ÿӏnh móng cӭng hay móng mӅm, ngѭӡi ta dӵa vào góc D . Ĉӕi vӟi móng cӭng D phҧi bé hѫn Dmax nào ÿó, nghƭa là tӹ sӕ h/l không ÿѭӧc nhӓ hѫn các trӏ sӕ sau : Áp lӵc trung bình dѭӟi ÿáy móng P d 1,5kG/cm2 P > 1,5kG/cm2 Loҥi móng Mác Bê tông 2,5kG /cm mác vӳa 50 y 100 1,25 1,5 10 y 35 1,5 1,75 4 1,75 2,00 Trѭӡng hӧp ÿһt cӕt thép ӣ bұc cuӕi cùng thì tӹ sӕ h/l cӫa các bұc phía trên phҧi 0 <1 (tӭc=).D max 45 ChiӅu cao bұc móng: Móng bê tông ÿá hӝc h b t 30 , móng gҥch ÿá xây thì h b 35y 60 cm. * Vӟi móng ÿѫn bê tông cӕt thép thì không cҫn khӕn g chӃ tӹ sӕ h/l mà căn cӭ vào kӃt quҧ tính toán ÿӇ xác ÿӏnh chiӅu cao, kích thѭӟc hӧp lý cӫa móng và cӕt thép. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 15 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Thuӝc loҥi móng ÿѫn bê tông cӕt thép có thӇ ngѭӡi ta dùng móng ÿѫn BTCT ÿӛ tҥi chӛ khi mà dùng kӃt cҩu lҳp ghép không hӧp lý hoһc khi cӝt truyӅn tҧi trӑng lӟn. Móng bê tông cӕt thép ÿә tҥi chӛ có thӇÿѭӧc cҩu tҥo nhiӅu bұc vát móng. 50 30d 30d 50 25-30cm 25-30cm H 100 b 200 ht ht >200 >200 >200 50 50 50 100 >200 >200 >200 50 b 50 50 b 50 50 b 50 100 50 50 Låïp væîa ximàng Mac 50 50 50 Låïp væîa ximàng Mac 50 50 50 Låïp væîa ximàng Mac 50 Hình 2.4 C̭u t̩o m͡t s͙ móng ÿ˯n BTCT ÿ͝ t̩i ch͝ Dѭӟi các móng bê tông cӕt thép, thѭӡng ngѭӡi ta làm mӝt lӟp ÿӋm sӓi có tѭӟi các chҩt dính kӃt ÿen hoһc vӳa xi măng, hoһc bҵng bê tông mác thҩp hoһc bê tông gҥch vӥ. Lӟp ÿӋm này có các tác dөng sau: + Tránh hӗ xi măng thҩm vào ÿҩt khi ÿә bê tông. + Giӳ cӕt thép và cӕt pha ӣ vӏ trí xác ÿӏnh, tҥo mһt bҵng thi công. + Tránh khҧ năng bê tông lүn vӟi ÿҩt khi thi công bê tông. - Móng ÿѫn bê tông cӕt thép lҳp ghép dѭӟi cӝt ÿѭӧc cҩu tҥo bҵng mӝt hoһc nhiӅu khӕi, ÿӇ giҧm trӑng lѭӧng, ngѭӡi ta làm các khӕi rӛng hoһc khӕi có sѭӡn ÿӇ viӋc cҩu lҳp thi công dӉ dàng. I - I I I-I 3 2 1 a b I 1. Baín 1 2. Sæåìn I I 3. Ngaìm bã täng 2 4. Cäüt 3 Hình 2.5: C̭u t̩o móng l̷p ghép 2.2. Móng băng và móng băng giao thoa Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 16 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Móng băng là loҥi móng có chiӅu dài rҩt lӟn so vӟi chiӅu rӝng, móng băng còn ÿѭӧc gӑi là móng dҫm, ÿѭӧc kiӃn thiӃt dѭӟi tѭӡng nhà, móng tѭӡng chҳn, dѭӟi dãy cӝt. 2.2.1. Móng băng dѭӟi tѭӡng Móng băng dѭӟi tѭӡng ÿѭӧc chӃ tҥo tҥi chӛ bҵng khӕi xây ÿá hӝc, bê tông ÿá hӝc hoһc bê tông hoһc bҵng cách lҳp ghép các khӕi lӟn và các panen bê tông cӕt thép. Móng tҥi chӛ tҥi dùng ӣ nhӳng nѫi mà viӋc lҳp ghép các khӕi là không hӧp lý. Hình 2.6: C̭u t̩o móng băng d˱ͣi t˱ͥng b̹ng ÿá xây ho̿c BTCT Móng băng dѭӟi tѭӡng lҳp ghép: Cҩu tҥo gӗm hai phҫn chính: ĈӋm và tѭӡng. ĈӋm móng bao gӗm các khӕi ÿӋm, các khӕi này thѭӡng không làm rӛng và ÿѭӧc thiӃt kӃÿӏnh hình sҹn. Các khӕi ÿӋm ÿѭӧc ÿһt liӅn nhau hoһc vӟi nhau gӑi là ÿӋm không liên tөc. Khi dùng các khӕi ÿӋm không liên tөc sӁ làm giҧm ÿѭӧc sӕ lѭӧng các khӕi ÿӏnh hình nhѭng sӁ làm trӏ sӕ áp lӵc tiêu chuҭn tác dөng lên nӅn ÿҩt tăng lên mӝt ít. Tѭӡng móng ÿѭӧc cҩu tҥo bҵng các khӕi tѭӡng rӛng hoһc không rӛng và ÿѭӧc thiӃt kӃÿӏnh hình sҹn. a,b - Âãûm moïng a) b) c,d - Tæåìng moïng a a h h Tæåìng b b c) d) II I - I Khäúi tæåìng moïng h l II II II - II b I I Âãûm moïng b. Hình 2.7: C̭u t̩o móng băng l̷p ghép 2.2.2. Móng băng dѭӟi cӝt Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 17 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Móng băng dѭӟi cӝt ÿѭӧc dùng khi tҧi trӑng lӟn, các cӝt ÿһt ӣ gҫn nhau nӃu dùng móng ÿѫn thì ÿҩt nӅn không ÿӫ khҧ năng chӏu lӵc hoһc biӃn dҥng vѭӧt quá trӏ sӕ cho phép. Dùng móng băng bê tông cӕt thép ÿһt dѭӟi hàng cӝt nhҵm mөc ÿích cân bҵng ÿӝ lún lӋch có thӇ xҧy ra cӫa các cӝt dӑc theo hàng cӝt ÿó. Khi dùng móng băng dѭӟi cӝt không ÿҧm bҧo ÿiӅu kiӋn biӃn dҥng hoһc sӭc chӏu tҧi cӫa nӅn không ÿӫ thì ngѭӡi ta dùng móng băng giao thoa nhau ÿӇ cân bҵng ÿӝ lún theo hai hѭӟng và tăng diӋn chӏu tҧi cӫa móng, giҧm áp lӵc xuӕng nӅn ÿҩt. Trong các vùng có ÿӝng ÿҩt nên dùng móng băng dѭӟi cӝt ÿӇ tăng sӵәn ÿӏnh và ÿӝ cӭng chung ÿѭӧc tăng lên. Móng băng dѭӟi cӝt ÿѭӧc ÿә tҥi chӛ. ViӋc tính toán móng băng dѭӟi cӝt tiӃn hành nhѭ tính toán dҫm trên nӅn ÿàn hӗi. a. Moïng bàng dæåïi cäütb. Moïng bàng giao thoa Hình 2.8: Móng băng d˱ͣi c͡t và móng băng giao thoa Nhäöi væîa Ximàng Âáút âáöm chàût L a C L 0 0 8 - a C 0 0 4 = L C b b Hình 2.9: Móng băng l̷p ghép Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 18 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng I II I II I-I II-II Hình 2.10: C̭u t̩o chi ti͇t móng băng BTCT 2.3. Móng bè Là móng bê tông cӕt thép ÿә liӅn khӕi, có kích thѭӟc lӟn, dѭӟi toàn bӝ công trình hoһc dѭӟi ÿѫn nguyên ÿã ÿѭӧc cҳt ra bҵng khe lún. Móng bè ÿѭӧc dùng cho nhà khung, nhà tѭӡng chӏu lӵc khi tҧi trӑng lӟn hoһc trên ÿҩt yӃu nӃu dùng phѭѫng án móng băng hoһc móng băng giao thoa vүn không ÿҧm bҧo yêu cҫu kӻ thuұt. Móng bè hay ÿѭӧc dùng cho móng nhà, tháp nѭӟc, xilô, bunke bӇ nѭӟc, bӇ bѫi Khi mӵc nѭӟc ngҫm cao,ÿӇ chӕng thҩm cho tҫng hҫm ta có thӇ dùng phѭѫng án móng bè,lúc ÿó móng bè làm theo nhiӋm vө ngăn nѭӟc và chӕng lҥi áp lӵc nѭӟc ngҫm. Móng bè có thӇ làm dҥng bҧn phҷng hoһc bҧn sѭӡn. a) b) A-A B-B A A B B c) d) C-C D-D C CDD Hình 2.11: a) Móng bè b̫n ph̻ng; b) Móng bè b̫n ph̻ng có gia c˱ͥng mǊ c͡t; c) Móng bè b̫n s˱ͥn d˱ͣi ; d) Móng bè b̫n s˱ͥn trên Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 19 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Loҥi móng bҧn có thӇ dùng khi bѭӟc cӝt không quá 9m, tҧi trӑng tác dөng xuӕng mӛi cӝt không quá 100T, bӅ dày bҧng lҩy khoҧng 1/6 bѭӟc cӝt. Khi tҧi trӑng lӟn và bѭӟc cӝt lӟn hѫn 9m thì dùng bҧn có sѭӡn ÿӇ tăng ÿӝ cӭng cӫa móng, bӅ dày lҩy khoҧng 1/8-1/10 bѭӟc cӝt, sѭӡn chӍ nên làm theo trөc các dãy cӝt . Móng bè sӱ dөng có khҧ năng giҧm lún và lún không ÿӅu, phân phӕi lҥi ӭng suҩt ÿӅu trên nӅn ÿҩt, thѭӡng dùng khi nӅn ÿҩt yӃu và tҧi trӑng lӟn. ViӋc tính toán móng bҧn (móng bè) ÿѭӧc tính nhѭ bҧn trên nӅn ÿàn hӗi. Các móng Bê tông cӕt thép dҥng hӝp dùng dѭӟi nhà nhiӅu tҫng cǊng thuӝc loҥi móng này. Các móng này gӗm hai bҧn (trên và dѭӟi) và các sѭӡn tѭӡng giao nhau nӕi các bҧn ÿó lҥi thành mӝt kӃt cҩu thӕng nhҩt E-E 2.4. Móng vӓ: E E Móng vӓÿѭӧc nghiên cӭu và áp dөng cho các công trình nhѭ bӇ chӭa các loҥi chҩt lӓng (dҫu, hoá chҩt ), nhà tѭӡng chӏu lӵc Móng vӓ là loҥi móng kinh tӃ vӟi chi phí vұt liӋu tӕi thiӇu, có thӇ chӏu ÿѭӧc tҧi trӑng lӟn, tuy nhiên Hình 2.12: Móng h͡p viӋc tính toán khá phӭc tҥp. 3 XÁC ĈӎNH KÍCH THѬӞC ĈÁY MÓNG THEO ĈIӄU KIӊN ÁP LӴC TIÊU CHUҬN CӪA NӄN ĈҨT 3.1. Xác ÿӏnh áp lӵc tiêu chuҭn cӫa nӅn ÿҩt Nhѭ ta ÿã biӃt trong lý thuyӃt Cѫ hӑc ÿҩt: NӃu tҧi trӑng tác dөng trên nӅn nhӓ 1 hѫn mӝt giӟi hҥn xác ÿӏnh (Pgh ) thì biӃn dҥng cӫa nӅn ÿҩt chӍ là biӃn dҥng nén chһt, tӭc là sӵ giҧm thӇ tích lӛ rӛng khi bӏ nén chһt, tҳt dҫn theo thӡi gian và nhӳng kӃt quҧ thӵc nghiӋm cho thҩy giӳa ӭng suҩt và biӃn dҥng có quan hӋ bұc nhҩt vӟi nhau. 1 NӃu tҧi trӑng tác dөng lên nӅn tiӃp tөc tăng vѭӧt qua trӏ sӕ Pgh thì trong nӅn ÿҩt hình thành các vùng biӃn dҥng dҿo do các hҥt ÿҩt trѭӧt lên nhau, thӇ tích ÿҩt không ÿәi và không nén chһt thêm. Lúc này quan hӋ giӳa ӭng suҩt và biӃn dҥng chuyӇn sang quan hӋ phi tuyӃn. N M 1 2 Q Pgh p(kG/cm) Thåìi gian T Giai âoaûn biãún daûng deío p Giai âoaûn neïn chàût z=b/4 Vuìng biãún daûng deío S(mm) S(mm) Hình 2.13 Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 20 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng ĈӇ thiӃt kӃ nӅn theo trҥng thái giӟi hҥn vӅ biӃn dҥng thì trѭӟc hӃt phҧi khӕng 1 chӃ tҧi trӑng ÿһt lên nӅn không ÿѭӧc lӟn quá mӝt trӏ sӕ quy ÿӏnh Pgh ÿӇ ÿҧm bҧo mӕi quan hӋ bұc nhҩt giӳa ӭng suҩt và biӃn dҥng, tӯÿó mӟi xác ÿӏnh ÿѭӧc biӃn dҥng cӫa nӅn vì tҩt cҧ các phѭѫng pháp tính lún ÿӅu dӵa vào giҧ thiӃt nӅn biӃn dҥng tuyӃn tính. 1 Tҧi trӑng quy ÿӏnh giӟi hҥn ( Pgh ) ÿó gӑi là tҧi trӑng tiêu chuҭn, hay áp lӵc tiêu chuҭn cӫa nӅn hay còn gӑi là áp lӵc tính toán quy ѭӟc cӫa nӅn. Khi thiӃt kӃ nӅn móng hay cө thӇ là xác ÿӏnh kích thѭӟc ÿáy móng thì ngѭӡi thiӃt kӃ phҧi chӑn diӋn tích ÿáy móng ÿӫ rӝng và sao cho ӭng suҩt dѭӟi ÿáy móng bҵng hoһc nhӓ hѫn trӏ sӕ áp lӵc tiêu chuҭn. ViӋc xác ÿӏnh áp lӵc tiêu chuҭn cӫa nӅn ÿҩt là công viӋc ÿҫu tiên khi thiӃt kӃ nӅn móng, có thӇ xác ÿӏnh áp lӵc tiêu chuҭn theo hai cách sau ÿây. 3.1.1. Xác ÿӏnh áp lӵc tiêu chuҭn theo kinh nghiӋm TuǤ theo tӯng loҥi ÿҩt và trҥng thái cӫa nó, theo kinh nghiӋm ngѭӡi ta cho sҹn trӏ sӕ áp lӵc tiêu chuҭn Rtc cӫa nӅn nhѭ trong bҧng sau: B̫ng 2.1:Tr͓ s͙ áp l͹c tiêu chu̱n Rtc cͯa n͉n theo kinh nghi͏m Tên ÿҩtRtc(kG/cm2) Tên ÿҩtRtc(kG/cm2) Ĉҩt mҧnh lӟn ӣ trҥng thái 1. Ĉҩt dá to có cát nhӗi trong kҿ hӣ 6,0 Ĉҩt loҥi sét HӋ sӕĈӝ sӋt B 2.Cuӝi sӓi là mҧnh vӥÿá kӃt tinh 5,0 (dính) rӛng e B=0 B=1 3. Dăm, mҧnh vӥÿã trҫm tích 3,0 8.Á cát 0,5 3,0 3,0 Ĉҩt cát Rtc(kG/cm2) 0,7 2,5 2,0 ӣ trҥng thái 9. Á sét 0,5 3,0 2,0 Ĉҩt mҧnh lӟnChһtChһt vӯa 0,7 2,5 1,8 4. Cát thô không phө thuӝc ÿӝ ҭm 4,5 3,5 1,0 2,0 1,0 5. Cát vӯa, không phө thuӝc ÿӝ ҭm 3,5 2,5 10. Sét 0,5 6,0 4,0 6. Cát nhӓ: 0,6 5,0 3,0 a. Ít ҭm 3,0 2,0 0,8 3,0 2,0 b. Rҩt ҭm 2,5 1,5 1,1 2,5 1,0 7. Cát bөi a. Ít ҭm 2,5 2,0 b. Rҩt ҭm 2,0 1,5 c. Bão hòa nѭӟc 1,5 1,0 * Ghi chú: vӟi các trӏ sӕ e, B trung gian, xác ÿӏnh Rtc bҵng cách nӝi suy. Các trӏ sӕ trong bҧng ӭng vӟi bӅ rӝng móng b=1m, hm=1,5 - 2m. NӃu b 1m và hm b 1,5m thì phҧi hiӋu chӍnh: Rtc = R.m.n (2.1) Trong ÿó: R - Trӏ sӕ áp lӵc tiêu chuҭn tra theo bҧng trên. m - HӋ sӕ hiӋu chӍnh bӅ rӝng móng. Khi b 5m thì m = 1,5 cho ÿҩt cát, m = 1,2 cho ÿҩt loҥi sét. Khi 1 < b < 5m thì: Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 21 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng (b 1) m .D 1 (2.2) 4 D = 0,5 cho ÿҩt cát. D = 0,2 cho ÿҩt sét. n - HӋ sӕÿiӅu chӍnh ÿӝ sâu ÿһt móng. n = 0,5 + 0,0033.h (khi h 2m) (2.3) m.R J - Dung trӑng cӫa ÿҩt (tính ra kG/cm3), h - ChiӅu sâu chôn móng (cm), k = 1,5 cho ÿҩt sét, k = 2,5 cho ÿҩt cát, và k = 2,0 cho ÿҩt á sét và á cát. * Ngoài ra, ÿӕi vӟi các loҥi ÿҩt ÿҳp dùng làm nӅn công trình, loҥi ÿҩt này tuy có nhѭӧc ÿiӇm là biӃn dҥng lӟn và tính không ÿӗng nhҩt cao, nhѭng ӣ mӝt ÿiӅu kiӋn thích hӧp nó vүn dùng làm nӅn công trình tӕt. Theo quy phҥm, ÿӕi vӟi nӅn ÿҩt ÿҳp ÿã әn ÿӏnh, trӏ sӕ áp lӵc tiêu chuҭn cӫa mӝt sӕ loҥi ÿҩt nhѭ sau: B̫ng 2.2 Áp l͹c tiêu chu̱n trên n͉n ÿ̭t ÿ̷p ÿã ͝n ÿ͓nh Rtc (kG/cm2) XӍ hҥt to, cát vӯa Cát xӍ, xӍ nhӓ, ÿҩt Ĉҩt ÿҳp và cát nhӓ loҥi nhӓ Ĉӝ bão hoà nѭӟc G G 0,5 G 0,8 G 0,5 G 0,8 1. Ĉҩt san lҩp theo quy hoҥch, có ÿҫm chһt 2,5 2,0 1,8 1,5 2. Ĉҩt thҧi bã công nghiӋp có ÿҫm chһt 2,5 2,0 1,8 1,5 3. Ĉҩt thҧi bã công nghiӋp không ÿҫm chһt 1,8 1,5 1,2 1,0 4. Ĉҩt ÿә, bã thҧi công nghiӋp có ÿҫm chһt. 1,5 1,2 1,2 1,0 4. Ĉҩt ÿә, bã thҧi công nghiӋp không ÿҫm 1,2 1,0 1,0 0,8 chһt. tc * Ghi chú : Trӏ sӕ R trong bҧng dùng cho móng có chiӅu sâu chôn móng h1 > 2m, khi tc h1 < 2m thì trӏ sӕ R phҧi giҧm xuӕng bҵng cách nhân vӟi hӋ sӕ K: h h K 1 (2.4) 2h1 Ĉӕi vӟi ÿҩt ÿә, bã thҧi công nghiӋp chѭa әn ÿӏnh thì Rtc nhân vӟi hӋ sӕ 0,8 Trӏ sӕ Rtc trung gian cӫa ÿӝ bão hoà G thì nӝi suy. 2.1.2. Xác ÿӏnh bҵng cách tính theo quy phҥm Theo TCXD 45 - 70 và 45 - 78 cho phép tính toán trӏ sӕ áp lӵc tiêu chuҭn cӫa nӅn ÿҩt khi vùng biӃn dҥng dҿo phát sinh ÿӃn ÿӝ sâu bҵng 1/4 bӅ rӝng móng b. BiӇu thӭc tính toán Rtc theo TCXD 45 - 70: Rtc = m[(Ab + Bh)J + D.ctc] (2.5) BiӇu thӭc tính toán Rtc theo TCXD 45 - 78: m .m R tc 1 2 [AbJ BhJ ' D.c tc ] (2.6) K tc Trong ÿó: Rtc - Cѭӡng ÿӝ tiêu chuҭn cӫa nӅn ÿҩt m - HӋ sӕÿiӅu kiӋn làm viӋc cӫa ÿҩt nӅn Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 22 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng m=0,8 Khi nӅn ÿҩt là ÿҩt cát nhӓ, bão hoà nѭӟc m=0,6 - Khi nӅn ÿҩt là cát bөi, bão hoà nѭӟc m=1 trong các trѭӡng hӧp khác ctc - Lӵc dính tiêu chuҭn cӫa ÿҩt dѭӟi ÿáy móng. J - Dung trong trung bình cӫa ÿҩt dѭӟi ÿáy móng J'- Dung trong trung bình cӫa ÿҩt trên ÿáy móng Ktc - HӋ sӕ tin cұy, nӃu các chӍ tiêu cѫ lý ÿѭӧc xác ÿӏnh bҵng thí nghiӋm trӵc tiӃp ÿӕi vӟi ÿҩt thì Ktc lҩy bҵng 1,0. NӃu các chӍ tiêu ÿó lҩy theo bҧng quy phҥm thì Ktc lҩy bҵng 1,1. m1,m2 – lҫn lѭӧt là hӋ sӕÿiӅu kiӋn làm viӋc cӫa nӅn và hӋ sӕÿiӅu kiӋn làm viӋc cӫa công trình tác dөng qua lҥi vӟi nӅn, lҩy theo bҧng sau: B̫ng 2- 3: Tr͓ s͙ cͯa m1, m2 HӋ HӋ sӕ m ÿӕi vӟi nhà và công trình có sѫ Loҥi ÿҩt 2 sӕ ÿӗ kӃt cҩu cӭng vӟi tӹ sӕ giӳa chiӅu dài 4 1,5 Ĉҩt hòn lӟn có chҩt nhӟt là cát và 1,4 ÿҩt sét, không kӇÿҩt phҩn và bөi 1,2 1,4 Cát mӏn : - Khô và ít ҭm 1,3 1,1 1,3 - No nѭӟc 1,2 1,1 1,3 Cát bөi : - Khô và ít ҭm 1,2 1,0 1,2 - No nѭӟc 1,1 1,0 1,2 Ĉҩt hòn lӟn có chҩt nhét là sét và 1,2 1,0 1,1 ÿҩt sét có ÿӝ sӋt B d 0,5 Nhѭ trên có ÿӝ sӋt B > 0,5 1,1 1,0 1,0 - A,B,D các hӋ sӕ phө thuӝc vào trӏ sӕ góc nӝi ma sát Mtc tra bҧng: B̫ng 2.4 : Tr͓ s͙ A, B và D Trӏ sӕ tiêu chuҭn cӫa góc (góc ma AB D sát trong Mtc (o) 00,00 1,00 3,14 20,03 1,12 3,32 40,06 1,25 3,51 60,10 1,39 3,71 80,14 1,55 3,93 10 0,18 1,73 4,17 12 0,23 1,94 4,42 Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 23 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 14 0,29 2,17 4,69 16 0,36 2,43 5,00 18 0,43 2,72 5,31 20 0,51 3,05 5,66 22 0,61 3,44 6,04 24 0,72 3,87 6,45 26 0,84 4,37 6,90 28 0,98 4,93 7,40 30 1,15 5,59 7,95 32 1,34 6,35 8,55 34 1,55 7,21 9,21 36 1,81 8,25 9,98 38 2,11 9,44 10,80 40 2,46 10,84 11,73 42 2,87 12,50 12,77 44 3,37 14,48 13,96 45 3,66 15,64 14,64 * Nh̵n xét: ViӋc xác ÿӏnh áp lӵc tiêu chuҭn theo kinh nghiӋm (tra bҧng) thѭӡng thiên vӅ an toàn, các trӏ sӕ nêu ra trong bҧng ÿҥi diӋn cho mӝt dãy các trӏ sӕ dao ÿӝng trong diӋn rӝng. Trong thӵc tӃ thì các loҥi ÿҩt rҩt phong phú vӅ loҥi và trҥng thái nên xác ÿӏnh Rtc tӯ cách tra bҧng thѭӡng ít chính xác và không chһt chӁ vӅ lý thuyӃt. Có thӇ sӱ dөng trӏ sӕ này trong thiӃt kӃ sѫ bӝ, hoһc cho các công trình nhӓÿһt trên nӅn ÿҩt tѭѫng ÿӕi ÿӗng nhҩt, công trình loҥi IV và loҥi V. Xác ÿӏnh Rtc theo TCXD 45 - 70 và 45 - 78 cǊng chѭa chһt chӁ lҳm vӅ mһt lý thuyӃt vì sӵ phát triӇn cӫa vùng biӃn dҥng dҿo cӫa ÿҩt cǊng khác vӟi vұt thӇÿàn hӗi. Tuy nhiên khi vùng biӃn dҥng dҿo còn nhӓ thì sai khác ÿó cǊng không lӟn, hiӋn nay trong thiӃt kӃ ngѭӡi ta hay sӱ dөng trӏ sӕ này. Trong mӝt sӕ nghiên cӭu gҫn ÿây cho thҩy có thӇ sӱ dөng cѭӡng ÿӝ tính toán cӫa ÿҩt nӅn trong tính toán kích thѭӟc móng bҵng cách tính toán cѭӡng ÿӝ chӏu tҧi cӫa ÿҩt nӅn theo công thӭc cӫa Terzaghi hoһc Berezantev rӗi chia cho hӋ sӕ an toàn (Fs = 2 - 2,5). Theo quan ÿiӇm này cho rҵng lҩy cѭӡng ÿӝ tính toán nhѭ vұy vӯa ÿҧm bҧo ÿiӅu kiӋn biӃn dҥng, vӯa ÿҧm bҧo ÿiӅu kiӋn chiu tҧi. Tuy nhiên viӋc lҩy trӏ sӕ Fs chính xác là bao nhiêu thì cǊng chѭa thӕng nhҩt. Do vұy viӋc tính cѭӡng ÿӝ tính toán cӫa nӅn ÿҩt theo phѭѫng pháp nào sao cho phù hӧp vӟi thӵc tӃ cӫa nӅn ÿҩt và tính chҩt công trình ÿӇ ÿҧm bҧo tӕi ѭu trong thiӃt kӃ xây dӵng công trình. 3.2. Xác ÿӏnh diӋn tích ÿáy móng trong trѭӡng hӧp móng chӏu tҧi trong ÿúng tâm Xét mӝt móng ÿѫn chӏu tҧi trong ÿúng tâm nhѭ hình vӁ (2.14): Trong ÿiӅu kiӋn làm viӋc, móng chӏu tác dөng cӫa các lӵc sau: tc - Tҧi trӑng công trình truyӅn xuӕng móng qua cӝt ӣ mһt ÿӍnh móng: N O tc - Trӑng lѭӧng bҧn thân móng: N m Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 24 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng - Trӑng lѭӧng ÿҩt ÿҳp trên móng trong tc tc No phҥm vi kích thѭӟc móng N â ; - Phҧn lӵc nӅn ÿҩt tác dөng lên ÿáy móng tc p . tc tc Nd Nd BiӇu ÿӗ ӭng suҩt tiӃp xúc dѭӟi ÿáy móng là ÿѭӡng cong, nhѭng ÿӕi vӟi cҩu kiӋn móng cӭng, hm ta lҩy gҫn ÿúng theo dҥng hình chӳ nhұt. ĈiӅu kiӋn cân bҵng tƭnh hӑc: ptc tc tc tc F=axb N O N m N â ptc .F (2.7) Trong ÿó: F - DiӋn tích ÿáy móng b Trӑng lѭӧng cӫa móng và ÿҩt ÿҳp trên móng có thӇ lҩy bҵng trӑng lѭӧng cӫa khӕi nҵm trong mһt cҳt tӯÿáy móng: a tc tc N m N â F.hm .J tb (2.8) Hình 2.14 Trong ÿó: J tb - Dung trӑng trung bình cӫa vұt liӋu móng và ÿҩt ÿҳp trên móng, lҩy bҵng 2 - 2,2 (g/cm3) hoһc 2 - 2,2 (T/m3). hm - Ĉӝ sâu chôn móng. Tӯ (2.7) và (2.8) ta có: tc tc N 0 F.h m .J tb p .F Suy ra: tc N o F tc (2.9) p J tb .hm ĈӇ ÿҧm bҧo ÿiӅu kiӋn nӅn biӃn dҥng tuyӃn tính thì áp lӵc do tҧi trong tiêu chuҭn cӫa công trình gây ra phҧi thoã ÿiӅu kiӋn: ptc Rtc (2.10) tc N o Do ÿó: F t tc (2.11) R J tb .hm Công thӭc (2.11) cho phép xác ÿӏnh ÿѭӧc diӋn tích ÿáy móng F khi biӃt tҧi tc tc trӑng ngoài tác dөngN o , áp lӵc tiêu chuҭn R và chiӅu sâu chôn móng hm. Ӣÿây cҫn chú ý rҵng trӏ sӕ Rtc lҩy theo kinh nghiӋm thì xác ÿӏnh ÿѭӧc sѫ bӝ diӋn tích ÿáy móng F, còn nӃu Rtc xác ÿӏnh theo công thӭc (2.6) và (2.7) thì tham sӕ bӅ rӝng móng b phҧi a giҧ thiӃt trѭӟc, sau khi có ÿѭӧc diӋn tích ÿáy móng F, chӑn tӹ sӕ D ÿӇ tìm ÿѭӧc b cҥnh a và kiӇm tra lҥi ÿiӅu kiӋn F* = axb F. * Xác ÿ͓nh kích th˱ͣc hͫp lý cͯa móng ÿ˯n ViӋc chӑn kích thѭӟc hӧp lý cӫa móng ÿѫn ӣÿây ta cҫn tìm bӅ rӝng b cӫa móng và tӯ tӹ sӕ a = D.b ÿӇ tìm ÿѭӧc cҥnh dài a và so sánh vӟi diӋn tích yêu cҫu. Phѭѫng pháp này xuҩt phát tӯÿiӅu kiӋn: tc tc ptb R (2.12) Vӟi : Rtc - Cѭӡng ÿӝ tiêu chuҭn cӫa nӅn ÿҩt Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 25 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng tc ptb - Cѭӡng ÿӝ áp lӵc trung bình tiêu chuҭn do tҧi trӑng công trình gây ra tҥi ÿáy móng. N tc G p tc o (2.13) tb axb G - Trӑng lѭӧng cӫa móng và ÿҩt ÿҳp trên móng N tc hoһc p tc o J .h (2.14) tb D.b 2 tb m a Trong ÿó: D b Thay (2.6) và (2.14) vào (2.12) biӃn ÿәi ta ÿѭӧc phѭѫng trình bұc ba ÿӇ xác ÿӏnh bӅ rӝng móng nhѭ sau: 3 2 b K1.b K 2 0 (2.15) M .c J .h Trong ÿó: K M .h 2 tc M . tb m (2.16) 1 1 m J 3 J N tc K M . o (2.17) 2 3 m.D.J tc Vӟi : M1, M2, M3 - Các hӋ sӕ phө thuӝc vào góc nӝi ma sát M cӫa ÿҩt nӅn, tra bҧng (2.5). m - HӋ sӕÿiӅu kiӋn làm viӋc, lҩy bҵng 1. J - Dung trӑng cӫa ÿҩt nӅn dѭӟi ÿáy móng. Giҧi phѭѫng trình (2.15) tìm ÿѭӧc trӏ sӕ b - bӅ rӝng cӫa móng, tӯÿó xác ÿӏnh a dӵa vào ÿiӅu kiӋn a = Db và có ÿѭӧc diӋn tích ÿáy móng. * Xác ÿ͓nh kích th˱ͣc hͫp lý cͯa móng băng Ĉӕi vӟi móng băng có chiӅu dài lӟn hѫn nhiӅu lҫn so vӟi bӅ rӝng, khi tính toán ngѭӡi ta cҳt ra 1m dài ÿӇ tính toán, do vұy trӏ sӕ áp lӵc trung bình tiêu chuҭn tҥi ÿáy móng sӁ là: N tc p tc o J .h (2.18) tb b tb m Thay (2.6) và (2.18) vào (2.12) biӃn ÿәi ta ÿѭӧc phѭѫng trình bұc hai ÿӇ xác ÿӏnh bӅ rӝng móng băng nhѭ sau: 2 b L1.b L2 0 (2.19) M .c J .h Trong ÿó: L M .h 2 tc M . tb m 1 1 m J 3 m.J N tc L M . o 2 3 m.J tc M1, M2, M3 - Các hӋ sӕ phө thuӝc vào góc nӝi ma sát M cӫa ÿҩt nӅn, tra bҧng (2.5). Giҧi phѭѫng trình (2.19) tìm ÿѭӧc bӅ rӝng hӧp lý cӫa móng băng theo ÿiӅu kiӋn áp lӵc tiêu chuҭn. ViӋc xác ÿӏnh kích thѭӟc móng tӯ viӋc giҧi phѭѫng trình (2.15) và (2.19) thì không cҫn kiӇm tra lҥi ÿiӅu kiӋn (2.12). Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 26 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng B̫ng 2.5: Các Tr͓ s͙ M1, M2, M3 tc tc M (ÿӝ) M1 M2 M3 M (ÿӝ) M1 M2 M3 1 74,97 229,2 70,79 23 5,51 9,12 1,511 2 38,51 114,6 34,51 24 5,39 8,88 1,393 3 26,36 76,3 22,36 25 5,29 8,58 1,287 4 20,30 57,2 16,30 26 5,19 8,20 1,188 5 16,66 45,7 12,66 27 5,10 7,85 1,099 6 14,25 38,1 10,25 28 5,02 7,52 1,017 7 12,52 32,6 8,52 29 4,94 7,21 0,944 8 11,24 28,5 7,24 30 4,87 6,93 0,872 9 10,24 25,3 6,24 31 4,82 6,66 0,808 10 9,44 22,7 5,44 32 4,75 6,40 0,749 11 8,80 20,6 4,80 33 4,69 6,16 0,694 12 8,26 18,82 4,26 34 4,64 5,93 0,643 13 7,8 17,32 3,80 35 4,60 5,71 0,596 14 7,42 16,04 3,42 36 4,55 5,51 0,552 15 7,08 14,93 3,08 37 4,52 5,31 0,512 16 6,08 13,95 2,80 38 4,47 5,12 0,474 17 6,54 13,08 2,54 39 4,44 4,94 0,439 18 6,32 12,31 2,32 40 4,41 4,77 0,406 19 6,12 11,62 2,12 41 4,38 4,60 0,376 20 5,91 10,99 1,942 42 4,35 4,44 0,347 21 5,78 10,42 1,783 43 4,32 4,29 0,321 22 5,64 9,90 1,640 44 4,30 4,14 0,296 45 4,27 4,00 0,273 * M͡t s͙ cách g̯n ÿúng xác ÿ͓nh di͏n tích ÿáy móng F + Xác ÿӏnh Rtc theo các bҧng (2.2) hoһc (2.3) tuǤ thuӝc vào tình hình cө thӇ cӫa ÿҩt nӅn hoһc theo giá trӏ Rtc do thí nghiӋm cung cҩp. Thay trӏ sӕ Rtc vào công thӭc (2.11) xác ÿӏnh ÿѭӧc diӋn tích ÿáy móng F, tӯÿó chӑn các kích thѭӟc chi tiӃt cho phù hӧp. Vӟi móng vông hoһc chӳ nhұt: F* = axb Vӟi móng hình tròn : F* = S.R2 + Xác ÿӏnh kích thѭӟc móng theo kinh nghiӋm: Chӑn trѭӟc mӝt trӏ sӕ kích thѭӟc ÿáy móng axb nào ÿó, tӯÿó kӃt hӧp vӟi ÿiӅu kiӋn ÿҩt nӅn tính ra Rtc và sau ÿó tc tc kiӇm tra lҥi ÿiӅu kiӋn:ptb d R , nӃu chѭa thoã mãn thì chӑn lҥi và kiӇm tra cho ÿӃn khi ÿҥt yêu cҫu, thông thѭӡng chӑn kiӇm tra ÿӃn lҫn thӭ hai hoһc ba là ÿҥt. 3.3. Trѭӡng hӧp tҧi trӑng lӋch tâm Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 27 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Móng chӏu tҧi lӋch tâm là móng có ÿiӇm ÿһt cӫa tәng hӧp lӵc không ÿi qua trӑng tâm b diӋn tích ÿáy móng. Thѭӡng là móng các công e O trình chӏu momen và tҧi trӑng ngang. Ĉӝ lӋch b tâm e ÿѭӧc tính nhѭ sau: ea M tc e (2.22) a N tc Trong ÿó: Mtc - Giá trӏ momen tiêu chuҭn ӭng vӟi trӑng tâm diӋn tích ÿáy móng. tc Vmax>0 N - Tәng tҧi trӑng thҷng ÿӭng Vmin>0 tiêu chuҭn tác dөng lên móng. 3.3.1. Trѭӡng hӧp lӋch tâm bé Hình 2.15: Móng ch͓u t̫i l͏ch tâm Trѭӡng hӧp này ÿӝ lӋch tâm e 0,25a hӧp này nhѭ hình vӁ và V max ! 0,V min 0 , Vmin 0 tâm. Lѭu ý: Tәng tҧi trӑng tiêu chuҭn ÿһt cách mép móng mӝt ÿoҥn L 0,25a ÿӇ Hình 2.16: Móng ch͓u t̫i l͏ch tâm lͣn phҫn cҥnh móng không bӏ tách khӓi mһt nӅn quá 25%. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 28 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 3.4. Mӝt sӕ biӋn pháp làm giҧm hoһc triӋt tiêu phҫn biӇu ÿӗ ӭng suҩt âm dѭӟi ÿáy móng + Thay ÿәi kích thѭӟc, hình dáng móng 2N1 2N2 2N1 2N2 Vmin 0 Vmax>0 Vmin>0 N2 >>N1 Hình 2.17 . + Thay ÿәi trӑng tâm móng Dëch tám cäüt vãö phêa Vmin Hoàûc måí räüng âaïy moïng vãö phêa Vmax Tám cäüt truìng tám moïng r b b a a Vmin 0 Vmax>0 Vmin>0 Hình 2.18 + Cҩu tҥo hӋ thӕng dҫm, giҵng móng ÿӇ chӏu momen. Dáöm giàòng doüc Dáöm giàòng ngang Hình 2.19: D̯m và gi̹ng móng ÿ͋ tri͏t tiêu ͱng sṷt do l͏ch tâm gây ra Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 29 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 3.5. Ví dө mүu: Ví dͭ II-1: Xác ÿӏnh sѫ bӝ kích thѭӟc ÿáy móng dѭӟi cӝt hình chӳ nhұt kích thѭӟc 30x40cm vӟi tә hӧp tҧi trӑng chính tҥi mһt móng là: N=90,0T, M=2,40Tm, Q=1,20T. NӅn ÿҩt gӗm hai lӟp có các chӍ tiêu cѫ lý cѫ bҧn nhѭ sau: Lӟp trên: á sét dҿo cӭng có: J=1.95T/m3, M = 200, c=1,8 T/m2 Lӟp dѭӟi: á cát dҿo có: J=1.95T/m3, M = 220, c=2,0 T/m2 Gi̫i : + Xác ÿӏnh tҧi trӑng tiêu chuҭn cӫa tә hӧp tҧi trӑng chính : tc tc tc N o N /1,2 75,0T, M o M /1,2 2,0T, Qo Q /1,2 1,0T + Vұt liӋu làm móng ÿѭӧc chӑn là Bêtông cӕt thép. + Chӑn chiӅu sâu chôn móng là hm = 2m. + Xác ÿӏnh kích thѭӟc ÿáy móng : Do móng chӏu tҧi trӑng lӋch tâm nên kích thѭӟc ÿáy móng phҧi thӓa mãn hai ÿiӅu kiӋn sau ÿây: - Ӭng suҩt trung bình tҥi ÿáy móng phҧi nhӓ hѫn hoһc bҵng cѭӡng ÿӝ áp lӵc tiêu chuҭn cӫa nӅn ÿҩt. - Trӏ sӕӭng suҩt lӟn nhҩt tҥi ÿáy móng phҧi nhӓ hѫn hoһc bҵng 1,2 lҫn cѭӡng ÿӝ áp lӵc tiêu chuҭn cӫa nӅn ÿҩt. d tc ° VTB d R (1) ® d tc ¯° V max d 1,2R (2) Kích thѭӟc hӧp lý nhҩt cӫa ÿáy móng ÿѭӧc xác ÿӏnh tӯÿiӅu kiӋn (1) trong trѭӡng hӧp xҧy ra phѭѫng trình. Tӯÿó ta có phѭѫng trình ÿӇ xác ÿӏnh bӅ rӝng móng nhѭ sau: 3 2 b + K1.b - K2 = 0 c J tb .h Trong ÿó: K1 = M1.h + M2. M . J 3 J tc N o K2 = M3 . m.J.D - Vӟi Mtc = 200 tra bҧng (2.5) ta ÿѭӧc: M1 = 5,91; M2 = 10,99; M3 = 1,942 - HӋ sӕÿiӅu kiӋn làm viӋc, m = 1 - ChiӅu sâu chôn móng hm = 2m - c = 0,18 kG/cm2 = 1,8 T/m2 - Jtb là dung trӑng trung bình cӫa ÿҩt ngay ÿáy móng và vұt liӋu làm móng, 3 lҩy Jtb = 2,2 (T/m ) - J : là dung trӑng cӫa lӟp 1, J =1,95 (T/m3) a - Chӑn D = 1,4 = b 1,8 2,2.2 K1 = 5,91 . 2 + 10,99. - 1,942. = 17,58 1,95 1,95 Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 30 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 75,0 K2 = 1,942. = 53,35 1.1,95.1,4 Thay vào phѭѫng trình trên ta có phѭѫng trình sau: b3 + 17,58.b2 - 53,35 = 0 Giҧi phѭѫng trình này bҵng phѭѫng pháp thӱ dҫn nghiӋm b # 1,663 (m), chӑn b = 1,7 (m) a Do tӹ sӕ D = 1,4 = a = 1,4.1,7 = 2,38, chӑn a = 2,4 (m) b Vұy kích thѭӟc sѫ bӝÿáy móng ÿѭӧc chӑn là : b = 1,7m, a = 2,4 m + Tính Cѭӡng ÿӝ tiêu chuҭn Rtc cӫa nӅn ÿҩt Cѭӡng ÿӝ tiêu chuҭn Rtc cӫa nӅn ÿҩt ÿѭӧc xác ÿӏnh theo công thӭc sau: tc R = m. [(A.b + B.hm). J + D.c ] 3 2 2 0 Vӟi: m=1 ; b=1,7m ; hm=2m ; J=1,95(T/m ) ; c = 0,18 KG/cm = 1,8 T/m , M = 20 Tra bҧng (2.4) ta có: A = 0,51, B = 3,06, D = 5,66. Suy ra: Rtc = (0,51.1,7 + 3,06.2 ) 1,95 + 5,66.1,8 = 23,8 (T/m2) + Xác ÿӏnh ӭng suҩt dѭӟi ÿáy móng : tc tc N d § 6ea 6e b · V Max,Min ¨1r r ¸ a.b © a b ¹ tc tc Trong ÿó: N d N o J tb .F.h 75,0 2,2.1,7.2,4.2 92,952 (T ) tc tc M o Qo .hm 2,01,0.2 eb = 0; e 0,0533 m a N tc 75,0 2 tc 92,952 § 6.0,0533· 25,82(T / m ) V Max,Min ¨1r ¸ 1,7.2,4 © 2,4 ¹ 19,75(T / m2 ) N tc 75,0 V tc J .h o 2,2.2 22,78 (T / m2 ) tb tb F 1,7.2,4 KiӇm tra ÿiӅu kiӋn tc 2 tc 2 ° V tb 22,78(T / m ) R 23,8 (T / m ) ® tc tc 2 ¯°V max 25,82 1,2.R 1,2.23,8 28,56(T / m ) Hai ÿiӅu kiӋn (1) và (2) ÿѭӧc thӓa mãn, vұy kích thѭӟc ÿáy móng ÿã chӑn ӣ trên là chҩp nhұn ÿѭӧc. Ví dͭ II-2: Xác ÿӏnh sѫ bӝ kích thѭӟc ÿáy móng dѭӟi cӝt hình chӳ nhұt kích thѭӟc 30x40cm vӟi tҧi trӑng cӫa tә hӧp tҧi trӑng chính (TH cѫ bҧn) tҥi mһt móng là: tt tt tt N o =80,15T, M o =2,25Tm, Qo =1,4T. NӅn ÿҩt gӗm hai lӟp có các chӍ tiêu cѫ lý cѫ bҧn nhѭ sau: Lӟp trên: ÿҩt lҩp dày 0,8m, J=1.8T/m3 Lӟp dѭӟi: á cát dҿo có: J=1.94T/m3, M = 220, c=1,9 T/m2 Gi̫i : + Chӑn vұt liӋu : móng bê tông cӕt thép + Chӑn ÿӝ sâu chôn móng : hm = 1,5m Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 31 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng + Chӑn kích thѭӟc ban ÿҫu: bӅ rӝng móng b=1,6m + Xác ÿӏnh Rtc theo TCXD 45-78: m .m R tc 1 2 [AbJ BhJ ' D.c tc ] K tc Vӟi M = 220 tra bҧng (2.4) ta có : A=0,61 ; B=3,44 ; D=6,04 3 m1 = 1,0 ; m1 = 1,4; Ktc = 1,1 ; J' (1,8 1,94) / 2 1,87T / m 1.1,4 Thay vào có: R tc [0,61.1,6.1,94 3,44.1,5.1,87 6,04.1,9] 29,3T / m 2 1,1 + DiӋn tích ÿáy móng yêu cҫu: tc No 80,15/1,2 2 F t tc 2,54m R J tb .hm 29,3 2.1,5 Móng chӏu tҧi trӑng lӋch tâm, ta tăng kích thѭӟc móng lên bҵng cách nhân vӟi hӋ sӕ K=1,2 F * K.F 1,2.2,54 3,05m2 Vұy cҥnh dài cӫa móng là: a=F*/b=3,05/1,6=1,905m; ta chӑn a=2m + Xác ÿӏnh ӭng suҩt dѭӟi ÿáy móng : N tc 6e 6e V tc o (1r a r b ) J .h max,min axb a b tb m tc tc M o Qo .hm 2,25/1,2 1,5.1,4/1,2 Vӟi : ea tc 0,054m , eb =0 N o 80,15/1,2 N tc 6e 80,15/1,2 6.0,054 Vұy : V tc o (1 a ) J .h (1 ) 2.1,5 27,27T / m2 max axb a tb m 2.1,6 2 N tc 6e 80,15/1,2 6.0,054 V tc o (1 a ) J .h (1 ) 2.1,5 20,47T / m2 min axb a tb m 2.1,6 2 N tc 80,15/1,2 V tc o J .h 2.1,5 23,87T / m2 tb axb tb m 2.1,6 KiӇm tra ÿiӅu kiӋn: tc 2 tc 2 V max 27,27T / m d1,2R 1,2.29,3 35,16T / m tc 2 tc 2 V tb 23,87T / m d R 29,3T / m Ĉҥt yêu cҫu, vұy kích thѭӟc móng ÿã chӑn F=axb = 2x1,6m là hӧp lý. Ví dͭ II-3: Xác ÿӏnh sѫ bӝ kích thѭӟc móng băng dѭӟi tѭӡng dày 20cm vӟi tә hӧp tҧi trӑng chính tҥi mһt móng là: N=30T/m, M=2,5Tm/m. NӅn ÿҩt gӗm hai lӟp có các chӍ tiêu cѫ lý nhѭӣ ví dө 2. Gi̫i: + Chӑn vұt liӋu : móng bê tông cӕt thép + Chӑn ÿӝ sâu chôn móng : hm = 1,2m + Chӑn kích thѭӟc ban ÿҫu: bӅ rӝng móng b=1,5m + Xác ÿӏnh ӭng suҩt dѭӟi ÿáy móng (vӟi móng băng ta cҳt ra 1m dài ÿӇ tính toán): Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 32 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng N tc 6e V tc o (1r b ) J .h max,min 1xb b tb m tc M o 2,5/1,2 Vӟi : eb tc 0,083m , ea =0 N o 30/1,2 N tc 6e 30/1,2 6.0,083 Vұy : V tc o (1 b ) J .h (1 ) 2.1,5 25,22T / m2 max 1xb b tb m 1.1,5 1.5 N tc 6e 30/1,2 6.0,083 V tc o (1 b ) J .h (1 ) 2.1,5 14,13T / m2 min 1xb b tb m 1.1,5 1,5 N tc 30/1,2 V tc o J .h 2.1,5 19,67T / m2 tb axb tb m 1.1,5 + Xác ÿӏnh Rtc theo TCXD 45-78 nhѭӣ ví dө 2 ta ÿѭӧc: Rtc = 29,15T/m2 + KiӇm tra ÿiӅu kiӋn: tc 2 tc 2 V max 25,22T / m d 1,2R 1,2.29,15 34,98T / m tc 2 tc 2 V tb 19,67,2T / m d R 29,15T / m Ĉҥt yêu cҫu, vұy bӅ rӝng móng băng ÿã chӑn b = 1,5m là hӧp lý. 4 TÍNH TOÁN NӄN THEO TRҤNG THÁI GIӞI HҤN Vӄ BIӂN DҤNG (TTGH II) 4.1. Khái niӋm: Sau khi ÿã xác ÿӏnh ÿѭӧc kích thѭӟc ÿáy móng theo ÿiӅu kiӋn áp lӵc tiêu chuҭn, ta phҧi kiӇm tra lҥi nӅn theo trҥng thái giӟi hҥn vӅ biӃn dҥng, hay còn gӑi là TTGH II. Nӝi dung cӫa phҫn tính toán này nhҵm ÿӇ khӕng chӃ biӃn dҥng cӫa nӅn, không cho biӃn dҥng cӫa nӅn lӟn tӟi mӭc làm nӭt nҿ, hѭ hӓng công trình bên trên hoһc làm cho công trình bên trên nghiêng lӋch lӟn, không thoã mãn ÿiӅu kiӋn sӱ dөng. ĈӇ ÿҧm bҧo yêu cҫu trên thì ÿӝ lún cӫa nӅn phҧi thoã ÿiӅu kiӋn: Stt d [Sgh] (2.27) Trong ÿó: Stt - Ĉӝ lún tính toán cӫa công trình thiӃt kӃ [Sgh] - Trӏ sӕ giӟi hҥn vӅ biӃn dҥng cӫa công trình, trӏ sӕ này phө thuӝc vào: + Ĉһc tính cӫa công trình bên trên: Vұt liӋu, hình thӭc kӃt cҩu, ÿӝ cӭng không gian và tính nhҥy cҧm vӟi biӃn dҥng cӫa nӅn + Phө thuӝc vào ÿһc tính cӫa nӅn: Loҥi ÿҩt, trҥng thái và tính biӃn dҥng cӫa ÿҩt, phân bӕ các lӟp ÿҩt trong nӅn + Phө thuӝc vào phѭѫng pháp thi công. Trӏ sӕÿӝ lún giӟi hҥn [Sgh] theo TCXD quy ÿӏnh tuǤ thuӝc vào tình hình cө thӇ cӫa công trình, lҩy theo bҧng sau: B̫ng 2.6 Tr͓ s͙ giͣi h̩n v͉ÿ͡ lún cͯa móng KӃt cҩu nhà và kiӇu móng Trӏ sӕ [Sgh] (cm) Trung bình TuyӋt ÿӕi Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 33 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 1. Nhà Panen lӟn, nhà Blӕc không có khung 8 - 2. Nhà bҵng tѭӡng gҥch, tѭӡng Blӕc lӟn, móng ÿѫn có: L:H 2,5 ( L chiӅu dài tѭӡng, H chiӅu cao 8 - L:H d 1,5 10 - 3. Nhà tѭӡng gҥch, tѭӡng Blӕc lӟn có giҵng BTCT hoһc gҥch, cӕt thép. 15 - 5. Nhà khung trên toàn bӝ sѫÿӗ 10 - 5. Móng BTCT kín khҳp cӫa lò nung, ӕng khói, 30 - tháp nѭӟc. 6. Móng nhà công nghiӋp mӝt tҫng và nhà có kӃt cҩu tѭѫng tӵ khi bѭӟc cӝt là: 6m - 8 12m - 10 Ngoài ra ta cҫn ÿһc biӋt chú ý ÿӃn ÿӝ chênh lӋch lún hay lún không ÿӅu cӫa các móng trong cùng mӝt công trình. NӃu trӏ sӕ này lӟn sӁ gây ra sӵ phân bӕ lҥi nӝi lӵc trong kӃt cҩu bên trên, làm nӭt gãy kӃt cҩu. Ĉӝ chênh lӋch lún ÿѭӧc ÿánh giá qua các ÿҥi lѭӧng: - Ĉӝ lún lӋch tuyӋt ÿӕi: 'S = S2 – S1 d ['Sgh] (2.28) - Ĉӝ nghiêng cӫa móng hoһc công trình: Là tӹ sӕ giӳa ÿӝ lún cӫa các ÿiӇm bên ngoài cӫa móng ( hoһc công trình) vӟi kích thѭӟc (chiӅu dài, chiӅu rӝng) qua ÿiӇm ҩy: S2 S1 tgD (2.29) L L S2 S1 S1 Góc nghiêng: D arctg (2.30) D S2 L Trӏ sӕ góc nghiêng này phҧi bé hѫn trӏ sӕ góc nghiêng giӟi hҥn, quy ÿӏnh theo quy trình. Hình 2.20 4.2. Tính toán ÿӝ lún cӫa móng HiӋn nay có nhiӅu phѭѫng pháp khác nhau ÿӇ tính toán ÿӝ lún cӫa nӅn móng, mӝt sӕ phѭѫng pháp ÿã ÿѭӧc trình bày kӻ trong giáo trình Cѫ hӑc ÿҩt. Trong nӝi dung này chӍ giӟi thiӋu nhӳng bѭӟc cѫ bҧn cӫa phѭѫng pháp cӝng lún tӯng lӟp. Ĉây là mӝt trong nhӳng phѭѫng pháp ÿѭӧc chú ý nhҩt và cho kӃt quҧ gҫn sát vӟi thӵc tӃ nhҩt. N͡i dung cͯa ph˱˯ng pháp c͡ng lún tͳng lͣp: 1. Chia nӅn ÿҩt dѭӟi ÿáy móng thành nhiӅu lӟp có chiӅu dày hi d (0,2 - 0,4)b hoһc hi d 1/10 Ha, vӟi b là bӅ rӝng móng, Ha là chiӅu sâu vùng nén ép. 2. Tính và vӁ biӇu ÿӗ ӭng suҩt do trӑng lѭӧng bҧn thân ÿҩt: bt V zi J i hi (2.31) 3. Xác ÿӏnh áp lӵc gây lún: Vgl gl ÿ V V tb J .hm (2.32) ÿ Trong ÿó:Vtb - Áp lӵc trung bình tҥi ÿáy móng do tҧi trӑng công trình và trӑng lѭӧng móng, ÿât ÿҳp trên móng gây ra: Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 34 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng N tc G Vÿ o (2.33) tb axb J - Dung trӑng cӫa lӟp ÿҩt ÿһt móng hm - ChiӅu sâu chôn móng 4. Tính và vӁ biӇu ÿӗ ӭng suҩt do ӭng suҩt gây lún gây ra: gl V zi K oi .V (3.34) Vӟi Koi =f(a/b,2z/b) tra bҧng trong sách Cѫ hӑc ÿҩt. 5. Xác ÿӏnh chiӅu sâu vùng ҧnh hѭӣng Ha, theo TCXD 45-70, Xác ÿӏnh Ha dӵa bt gl vào ÿiӅu kiӋn ӣ nѫi có : V zi d 0,2.V zi 6.Tính toán ÿӝ lún cӫa các lӟp ÿҩt phân tӕ Si theo các công thӭc: e1i e2i Si .hi 1 e1i ai Si .pi .hi 1 e1i (2.35) Si aoi .pi .hi E Si .pi .hi Eoi 7. Tính toán ÿӝ lún cuӕi cùng cӫa móng: n S ¦ Si (2.36) i 1 Xác ÿӏnh e1i và e2i tѭѫng ӭng vӟi các trӏ sӕ p1i và p2i vӟi V zi1 V zi p bt bt (2.37) 1i 2 V zi1 V zi p p gl gl (2.38) 2i 1i 2 e 2 hm p(kG/cm) b e1i p2i Âæåìng cong neïn luïn i e2i hi Ha p1i O p1i p2i p(kG/cm)2 bt Vz Vz 5. TÍNH HTOÁNình 2.21: Nӄ SN˯ÿ͛ THEO chia lTRͣp ÿ̭ҤNGt và ÿ˱ͥTHÁIng congGIӞ nénI H ҤlúnN Vӄ CѬӠNG ĈӜ (TTGH I) Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 35 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 5.1. Khái niӋm Khi tҧi trӑng ngoài vѭӧt quá khҧ năng chӏu lӵc cӫa nӅn ÿҩt, nӅn bӏ phá hӓng vӅ mһt cѭӡng ÿӝ, әn ÿӏnh, lúc này nӅn ÿѭӧc xem là ÿã ÿҥt ÿӃn trҥng thái giӟi hҥn thӭ nhҩt. Ĉӕi vӟi nӅn ÿá, khi ÿҥt ÿӃn TTGH1 thì nӅn không còn ÿӫ khҧ năng chӏu tҧi nӳa và nӅn bӏ phá hoҥi. Ĉӕi vӟi nӅn ÿҩt, khi ÿҥt ÿӃn TTGH1 thì xҧy ra hiӋn tѭӧng lún ÿӝt ngӝt, làm phá hӓng công trình bên trên. Phҥm vi sӱ dөng ÿӇ tính toán nӅn theo TTGH1: + NӅn ÿá. + NӅn sét rҩt cӭng, cát rҩt chһt, ÿҩt nӱa ÿá. + NӅn sét yӃu, bão hòa nѭӟc và ÿҩt than bùn. + NӅn ÿһt móng thѭӡng xuyên chӏu tҧi trӑng ngang. + NӅn cӫa công trình trên mái dӕc. Tҧi trӑng tính toán: Dùng tҧi trӑng tính toán và tә hӧp bә sung. ĈiӅu kiӋn kiӇm tra: Muӕn cho nӅn ÿҩt không bӏ phá hӓng, mҩt әn ÿӏnh (trѭӧt, trӗi) thì tҧi trӑng truyӅn lên móng công trình tác dөng lên nӅn ÿҩt phҧi có cѭӡng ÿӝ nhӓ hѫn cѭӡng ÿӝ giӟi hҥn cӫa nӅn ÿҩt ҩy. ) N d (2.39) 2 Pgh Pgh K at p(kG/cm) Trong ÿó: N - Tҧi trong công trình tác dөng lên móng ) - Khҧ năng chӏu tҧi cӫa nӅn theo phѭѫng Nãön âáút cæïng tác dөng cӫa tҧi trӑng Kat - HӋ sӕ an toàn, do cѫ quan thiӃt kӃ quy Nãön âáút mãöm yãúu ÿӏnh, hӋ sӕ này phө thuӝc vào cҩp nhà, cҩp công trình, ý nghƭa và hұu quҧ cӫa viӋc nӅn mҩt khҧ năng chӏu tҧi, mӭc ÿӝ nghiên cӭu các ÿiӅu kiӋn cӫa nӅn S(mm) ÿҩt, thѭӡng chӑn >1. Hình 2.22: Quan h͏ P-S Khi tính toán nӅn theo TTGH1, lúc này tҧi 2 p(kG/cm) trӑng khi gҫn ÿҥt ÿӃn TTGH1 là rҩt lӟn, tҥi nhiӅu vùng trong nӅn ÿҩt quan hӋӭng suҩt biӃn dҥng không còn bұc nhҩt nӳa, lúc này không thӇ giҧi quyӃt Nãön âaï bài toán theo kӃt quҧ cӫa lý thuyӃt ÿàn hӗi nӳa mà Nãön âáút phҧi giҧi quyӃt theo hai hѭӟng sӁ trình bày ӣ các mөc sau. 5.2. Sӭc chӏu tҧi cӫa nӅn ÿá Ĉӕi vӟi nӅn ÿá, tính nén lún cӫa nó rҩt bé, S(mm) không ÿáng kӇ, moÿun biӃn dҥng cӫa ÿá có thӇ lӟn hѫn moÿun biӃn dҥng cӫa ÿҩt hàng ngìn lҫn. Có khi ӭng suҩt tác dөng lên nӅn ÿá gҫn ÿҥt ÿӃn trӏ sӕ phá Hình 2.23 hoҥi mà biӃn dҥng cӫa nó còn rҩt bé. Vì vұy ngѭӡi ta không cҫn kiӇm tra biӃn dҥng cӫa nӅn ÿá mà chӍ cҫn tính toán và kiӇm tra nӅn theo TTGH1 vӅ cѭӡng ÿӝ. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 36 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Sӭc chӏu tҧi tính toán R cӫa nӅn ÿá ÿѭӧc xác ÿӏnh theo biӇu thӭc: R = k.m.Rn (2.40) Trong ÿó: Rn - Cѭӡng ÿӝ phá hoҥi cӫa mүu ÿá khi bӏ nén mӝt trөc ӣ trҥng thái bão hoà nѭӟc. k - HӋ sӕÿӗng nhҩt m - HӋ sӕÿiӅu kiӋn làm viӋc Ĉӕi vӟi các trѭӡng hӧp cө thӇ, cҫn tiӃn hành thí nghiӋm ÿӇ xác ÿӏnh các trӏ sӕ cҩn thiӃt. Khi không có ÿӫ sӕ liӋu, ngѭӡi ta thѭӡng lҩy k.m = 0,5. 5.3. Sӭc chӏu tҧi cӫa nӅn ÿҩt 5.3.1. Phѭѫng pháp giҧi tích ViӋc tính toán sӭc chӏu tҧi cӫa nӅn ÿҩt ÿã ÿѭӧc giӟi thiӋu kӻ trong Cѫ hӑc ÿҩt . Ӣÿây chӍ giӟi thiӋu lҥi mӝt sӕ biӇu thӭc tính toán sӭc chӏu tҧi cѫ bҧn: p 5.3.1.1. Phѭѫng pháp cӫa Xocolovski a: n͉n ÿ̭t ch͓u t̫i tr͕ng th̻ng ÿͱng, l͏ch pgh tâm (Hình 2 - 24) q=Jh Tҧi trӑng giӟi hҥn trong trѭӡng hӧp này ÿѭӧc tính theo công thӭc sau: b Y pgh = pT .(c + q.tgM)+ q (2.41) Trong ÿó: z pT : hӋ sӕ không thӭ nguyên phө thuӝc Hình 2.24 vào YT và M, tra bҧng (2-7) J YT = . y Vӟi: 0 d y d b (2.42) q.tgMc Tӯ công thӭc (2-41), ta suy ra các trѭӡng hӧp ÿһc biӋt sau: + Khi móng ÿһt trên mһt ÿҩt dính ( h=0, cz0) thì: pgh= pt .c (2.43) J Trong ÿó: pT phө thuӝc vào YT = .y c Khi móng ÿһt trên ÿҩt cát ( c=0, qz 0, h/b< 0.5) pgh =q(pT .tgM+ 1) (2.44) J Trong ÿó: pT = . y q.tgM B̫ng 2- 7: Tr͓ s͙ cͯa pT. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 37 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng M(ÿӝ) 5 10 15 20 25 30 35 40 YT 0 6,49 8,34 11,0 14,8 20,7 30,1 46,1 75,3 0,5 7,73 0,02 12,5 17,9 27,0 43,0 73,8 139 1,0 6,95 9,64 13,8 20,6 32,3 53,9 97,1 193 1,5 7,17 10,20 15,1 20,1 37,3 64,0 119 243 2,0 7,38 10,80 16,2 25,4 41,9 73,6 140 292 2,5 7,56 11,30 17,3 27,7 46,4 82,9 160 339 9,0 7,77 11,80 18,4 29,8 50,8 91,8 179 386 3,5 7,96 12,30 19,4 31,9 55,0 101,0 199 432 4,0 8,15 12,80 20,5 34,0 59,2 109 218 478 4,5 8,33 13,20 21,4 36,0 63,8 118 237 523 5,0 8,50 13,70 22,4 38,0 67,3 127 256 568 5,5 8,67 14,10 23,3 39,9 71,3 135 275 613 6,0 8,84 14,50 24,3 41,8 75,3 143 293 658 b. N͉n ÿ̭t ch͓u t̫i tr͕ng nghiêng, l͏ch tâm (hình 2 - 25): Thành phҫn thҷng ÿӭng cӫa tҧi trӑng giӟi hҥn (pgh) trong trѭӡng hӧp này ÿѭӧc xác ÿӏnh nhѭ sau: pgh = NJ.J.y + Nq.J.h + Nc.c (2.45) Trong ÿó: NJ, Nq, Nc- các hӋ sӕ sӭc chӏu P tҧi cӫa ÿҩt phө thuӝc vào góc ma sát trong M q=Jh cӫa ÿҩt và góc nghiêng G cӫa tҧi trӑng, lҩy G theo bҧng (2.8). b Y Thành phҫn nҵm ngang Wgh cӫa tҧi trӑng giӟi hҥn xác ÿӏnh theo công thӭc: G Pgh Z Wgh = pgh . tgG (2 .46) Wgh BiӇu ÿӗ tҧi trӑng tính theo công thӭc Hình 2-25 (2.45) có dҥng hình thang, các trӏ sӕ cӫa pgh tҥi ÿiӇm y = 0 và y = b ÿѭӧc tính nhѭ sau (b: chiӅu rӝng cӫa móng hình băng) p = Nq.J.h + Nc.c gh y 0 (2.47) p = p + NJ.J.b gh y b gh y 0 Hai thành phҫn thҷng ÿӭng và nҵm ngang cӫa tәng hӧp lӵc tҧi trӑng giӟi hҥn xác ÿӏnh theo các công thӭc sau ÿây: Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 38 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 1 pgh = .(pgh(y=0) + pgh(y=b)).b 2 (2.48) Wgh = pgh.tgG Ĉӕi vӟi trѭӡng hӧp tҧi trӑng lӋch tâm nhѭӣ trên (cҧ hai trѭӡng hӧp a và b) thӵc ra nӃu muӕn tính toán sӭc chӏu tҧi cӫa nӅn cho chһt chӁ thì không nhӳng chӍ kiӇm tra trӏ sӕ pgh và p, mà còn phҧi kiӇm tra cҧÿiӇm ÿһt cӫa tҧi trӑng nӳa (ÿiӇm ÿһt cӫa pgh phҧi trùng vӟi ÿiӇm ÿһt cӫa p do tҧi trӑng ngoài tác dөng. Nhѭng theo lӡi giҧi cӫa V.V.Xôcolovxki thì tҧi trӑng giӟi hҥn pgh chӍ có mӝt ÿiӇm ÿһt nhҩt ÿӏnh vӟi ÿӝ lӋch tâm egh: b ª2.pgh y b pgh y 0 3º egh = . « » (2.49) 3 ¬« pgh y b pgh y 0 2¼» B̫ng 2-8: Tr͓ s͙ cͯa Nq, Nc và NJ M 5 1015202530354045 G Nq 1,57 2,47 3,94 6,40 10,70 18,4 33,30 64,20 134,50 0 Nc 6,49 8,34 11,0 14,90 20,7 30,2 46,20 75,30 133,50 NJ 0,17 0,56 1,4 3,16 6,92 15,32 35,16 86,46 236,30 Nq 1,24 2,46 3,44 5,56 9,17 15,60 27,90 52,70 96,40 5 Nc 2,72 6,56 9,12 12,52 17,50 25,40 38,40 61,60 95,40 NJ 0,09 0,38 0,99 2,31 5,02 11,10 24,38 61,38 163,30 Nq 1,50 2,84 4,65 7,65 12,90 22,80 42,40 85,10 10 Nc 2,84 6,88 10,00 14,30 20,60 31,10 49,30 84,10 NJ 0,17 0,62 1,51 3,42 7,64 17,40 41,78 109,50 Nq 1,77 3,64 6,13 10,40 18,10 33,30 65,40 15 Nc 2,94 7,27 11,00 16,20 24,50 38,50 64,40 NJ 0,25 0,89 2,15 4,93 11,34 27,61 70,58 Nq 2,09 4,58 7,97 13,90 25,40 49,20 20 Nc 3,00 7,68 21,10 18,50 29,10 48,20 NJ 0,32 1,19 2,92 6,91 16,41 43,00 Nq 2,41 5,67 10,20 18,70 26,75 25 Nc 3,03 8,09 13,20 21,10 35,75 NJ 0,38 1,50 3,84 9,58 24,86 Nq 2,75 8,94 13,10 25,40 30 Nc 3,02 8,49 14,40 24,40 NJ 0,43 1,84 4,96 13,31 Nq 3,08 8,43 16,72 35 Nc 2,97 8,86 15,72 NJ 0,47 2,21 6,41 Nq 3,42 10,15 40 Nc 2,88 9,15 NJ 0,49 2,60 45 Nq 3,78 Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 39 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Nc 2,70 NJ 0,50 5.3.1.2. Phѭѫng pháp cӫa Terzaghi K.Terzaghi ÿã ÿѭa ra công thӭc tính tҧi trӑng giӟi b hҥn ӣ trѭӡng hӧp bài toán q=Jh phҷng nhѭ sau: p q=Jh SM SM M M SM SM J.b p N . N .J.h N .c gh J 2 q c (2.50) Z Trong ÿó: NJ, Nq và Nc - Các hӋ sӕ sӭc chӏu tҧi, phө Hình 2-26: S˯ÿ͛ tính toán ÿ͙i vͣi bài toán thuӝc vào góc ma sát M và ph̻ng cͯa K.Terzaghi tính theo biӇu ÿӗ (hình 2.27). Ngoài ra K.Terzaghi còn ÿѭa ra các hӋ sӕ kinh nghiӋm vào công thӭc (2-50) ÿӇ tính tҧi trӑng giӟi hҥn trong trѭӡng hӧp bài toán không gian. - Ĉ͙i vͣi móng vuông có c̩nh là b: pgh = 0,4.NJ.J.b + Nq.J.h + 1,3Nc.c (2.51) - Ĉ͙i vͣi móng tròn có bán kính R: pgh = 0,6.NJ.J.R + Nq.Jh + 1,3.Nc.c (2.52) o o M 40 Nq o N 30 J N c o 20 o 10 o 0 60 50 40 30 20 10 0 20 40 60 80 Nc,NN q J Hình 2-27: Bi͋u ÿ͛ ÿ͋ tra NJ, Nq và Nc 5.3.2. Phѭѫng pháp ÿӗ gҧi xác ÿӏnh khҧ năng chӏu tҧi cӫa ÿҩt Trong trѭӡng hӧp không thӇ dùng phѭѫng pháp giҧi tích ÿӇ xác ÿӏnh khҧ năng chӏu tҧi cӫa nӅn ÿѭӧc, lúc này ta phҧi sӱ dөng phѭѫng pháp ÿӗ giҧi. Mӝt sӕ trѭӡng hӧp hay gһp là: - NӅn ÿҩt không ÿӗng nhҩt, gӗm hai hoһc ba lӟp ÿҩt có chӍ tiêu cѫ lý khác nhau - Phө tҧi hai bên móng chênh lӋch nhau quá 25% - Móng ÿһt trên mái dӕc, mһt dѭӟi mái dӕc hoһc móng ÿһt trên mӝt tҫng ÿҩt phân bӕ rҩt dӕc. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 40 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Trong nhӳng trѭӡng hӧp trên ta b dùngphѭѫng phá p ÿӗ giҧi vӟi giҧ O thiӃt mһt trѭӧt là mһt trө tròn. Theo R phѭѫng pháp này, ngѭӡi ta tính theo Di sѫÿӗ bài toán phҷng: Cҳt ra mӝt D pgh A ÿoҥn dài 1 ÿѫn vӏÿӇ tính toán. Vӟi p nhӳng móng băng, tѭӡng chҳn ÿҩt, C B nӅn ÿѭӡng có chiӅu dài lӟn mӟi phù bi hӧp vӟi bài toán phҷng. Nhѭng vӟi li móng hình chӳ nhұt ngѭӡi ta vүn c.li Di tính theo sѫÿӗ bài toán phҷng ÿӇ gi.sinDi thuұn tiӋn và thiên vӅ an toàn. gi gi.cosDi Nӝi dungcӫa phѭѫng pháp nhѭ sau: + Giҧ thiӃt mһt trѭӧt là mӝt cung Hình 2.28 tròn ÿi qua mép móng tâm O1, bán kính R1. Chia lăng thӇ trѭӧt thành nhiӅu mҧnh bҵng các mһt cҳt thҷng ÿӭng (Hình2.28) + Ta xét mҧnh thӭ i: - Tәng các lӵc tác dөng lên mҧnh i: Gi = pi + qi (2.53) Trong ÿó: qi 'Fi .J pi p.'bi Vӟi 'Fi - DiӋn tích mҧnh thӭ i J - Dung trӑng cӫÿҩ a t p – Cѭӡ ng ÿӝ ӭng suҩt tính toán tҥi ÿáy móng. 'bi – bӅ rӝng mҧnh thӭ i Ĉӕi vӟi nhӳng mҧnh nҵm ngoài phҥm vi ÿáy móng thì không có pi Lӵc gây trѭӧt mҧnh thӭ i: gi .sinD i Lӵc giӳ mҧnh thӭ i: Lӵc ma sát: gi .cosD i .tgMi Lӵc dính: ci .'li Trong ÿó: Di – góc nghiêng cӫa bán kính vӟ I tâm trѭӧt i 'li – ChiӅu dài cung trѭӧt ci,Mi – trӏ sӕ lӵc dính và góc nӝi ma sát trong ÿoҥn cung trѭӧt thӭ i HӋ sӕәn ÿӏnh Ki cho mҧnh trѭӧt i: M gi R(gi cosD itgMi ci 'li ) K i (2.54) M gtri R.gi sinD i Xét toàn bӝ lăng thӇ trѭӧt gӗm n mҧnh, ta có hӋ sӕәn ÿӏnh: n ¦ R(gi cosD itgMi ci 'li ) M g i 1 K i n (2.55) M gtr ¦ R.gi sinD i i 1 Trong ÿó: Mg, Mgtr là mo men giӳ và momen gây trѭӧt cӫa lăng thӇ trѭӧt Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 41 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Sau khi xác ÿӏnh ÿѭӧc các trӏ sӕ K ÿӕi vӟi mӛi cung trѭӧt, ta chӑn trӏ sӕ nhӓ nhҩt Kmin ÿӇ xét ÿӝ әn ÿӏnh cӫa nӅn. Muӕn nӅn әn ÿӏnh phҧi thõa mãn ÿiӅu kiӋn sau: K min ! K (2.56) Trong ÿó K - hӋ sӕәn ÿӏnh cho phép, lҩy tӯ 1,2-1,5. 5.4. KiӇm tra lұt và trѭӧt cho móng 5.4.1. KiӇm tra әn ÿӏnh lұt Trong quá trình chӏu lӵc, nӃu dѭӟi ÿáy No móng xuҩt hiӋn biӇu ÿӗ ӭng suҩt âm, tӭc Vmin 0 ¦ M gi K t >@K l (2.56) ¦ M gl Hình 2.29 Trong ÿó:¦ M gi - Tәng momen giӳÿӇ móng không bӏ lұt, lҩy vӟi mép móng. ¦ M gl - Tәng momen gây lұt cho móng, lҩy vӟi mép móng. >@K l - HӋ sӕәn ÿӏnh lұt cho phép, thông thѭӡng lҩy t 1,5. NӃu công trình ÿѭӧc thiӃt kӃ nҵm trên nhiӅu móng và tәng hӧp lӵc không nҵm ngoài lõi cӫa diӋn tích ÿáy móng có liên kӃt cӭng vӟi nhau bҵng các kӃt cҩu chӏu lӵc thì công trình có thӇ không bӏ lұt ÿә. 5.4.2. KiӇm tra әn ÿӏnh trѭӧt No Dѭӟi tác dөng cӫa tҧi trӑng ngang Q sӁ làm cho móng có xu hѭӟng bӏ trѭӧt ӣ mһt phҷng ÿáy Qo Mo móng. ĈӇ ÿҧm bҧo móng không bӏ trѭӧt thì phҧi thõa mãn ÿiӅu kiӋn sau: hm G tt ¦ N . f .no t n.Q (2.57) tt O Trong ÿó:¦ N - Tәng tҧi trӑng thҷng ÿӭng T tính toán tính tҥi ÿáy móng Hình 2.30 tt tt ¦ N N o G vӟi: G J tb .F.hm no – hӋ sӕ vѭӧ t tҧi cӫa tҧi trӑng thҷng ÿӭng (lҩy 1). Q – tәng tҧi trӑng ngang tác dөng lên móng. f – HӋ sӕ ma sat giӳa ÿҩt và nӅn phө thuӝc vào ÿӝ nhám cӫa ÿáy móng và loҥi ÿҩt. Trӏ sӕ f cӫa ÿá hoһc bê tông vӟi các loҥi ÿҩt khác nhau lҩy theo bҧng sau: B̫ng 2.9: Tr͓ s͙ cͯa f Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 42 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Loҥi ÿҩt dѭӟi ÿáy móng Trӏ sӕ f 1. Ĉҩt sét và nham thҥch có bӅ mһt bӏ bào mòn 0,25 2. Ĉҩt sét ӣ trҥng thái cӭng 0,3 3. Ĉҩt sét ӣ trҥng thái dҿo 0,2 4. Cát ҭm ít 0,55 5. Cát ҭm 0,45 6. Á sét ӣ trҥng thái cӭng 0,45 7. Á sét ӣ trҥng thái dҿo 0,25 8. Á cát ӣ trҥng thái cӭng 0,5 9. Á cát ӣ trҥng thái dҿo 0,35 10. Ĉҩt ÿá 0,75 Trong thӵc tӃÿӕi vӟi các móng cӫa các công trình xây dӵng dân dөng và công nghiӋp, các ÿiӅu kiӋn lұt và trѭӧt ÿӅu thõa mãn. ĈiӅu kiӋn này cҫn ÿѭӧc kiӇm tra chһt chӁÿӕi vӟi các công trình có diӋn tích ÿáy móng hҽp, chiӅu cao lӟn, chӏu tҧi trӑng ngang, tҧi trӑng nhә lӟn nhѭ tháp ăngten, tháp nѭӟc, trөÿiӋn 6. TÍNH TOÁN MÓNG THEO TRҤNG THÁI GIӞI HҤN I 6.1. Sѫ ÿӗ tính toán Ta xét trҥng thái chӏu lӵc cӫa mӝt móng ÿѫn nhѭ hình vӁ. Bӓ qua lӵc ngang và ma sát trên mһt bên cӫa móng. Vұt thӇ móng chӏu tác dөng cӫa các lӵc sau: No - Lӵc tác dөng do tҧi trӑng công trình tác dөng Mo trên toàn diӋn tích ÿáy móng trên mӝt diӋn tích hҽp Qo (chân cӝt hoһc chân tѭӡng chӏu lӵc). - Phҧn lӵc nӅn tác dөng trên toàn diӋn tích ÿáy Vãút næït móng, có chiӅu ngѭӧc lҥi. D D Trong ÿiӅu kiӋn chӏu lӵc nhѭ vұy, móng có khҧ 1 2 năng bӏ phá hӓng theo các kiӇu sau: tt max tt V 1. Móng bӏ chӑc thӫng bӣi ӭng suҩt cҳt trӵc Vmin tiӃp trên tiӃt diӋn xung quanh chân cӝt hoһc chân tѭӡng (ÿѭӡng 1 trên hình vӁ). Hình 2.31: Các hình thͱc phá 2.Móng bӏ chӑc thӫng do tác dөng cӫa ӭng ho̩i cͯa móng khi ch͓u t̫i suҩt kéo chính, lúc này mһt phá hӓng là mһt nghiêng 45o so vӟi phѭѫng thҷng ÿӭng. (ÿѭӡng 2 trên hình vӁ). 3.Móng bӏ nӭt gãy do tác dөng cӫa momen uӕn. Trong phҥm vi chân cӝt hoһc chân tѭӡng, ÿӝ cӭng cӫa kӃt cҩu móng rҩt lӟn, nên có thӇ xem móng bӏ ngàm tҥi ÿó, phҫn móng chìa ra ngoài chân cӝt (hoһc chân tѭӡng) bӏ uӕn nhѭ dҫm công xôn. Tính toán móng theo trҥng thái giӟi hҥn I, hay nói cách khác là tính toán ÿӝ bӅn cӫa móng. Nӝi dung chính là xác ÿӏnh kích thѭӟc cӫa móng và cҩu tҥo cho hӧp lý, ÿҧm bҧo cho móng không bӏ phá hӓng theo nhӳng kiӇu ÿã nêu trên. ViӋc tính toán gӗm hai nӝi dung chính sau ÿây: - Tính toán chiӅu cao cӫa móng, bұc móng. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 43 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng - Tính toán và bӕ trí cӕt thép ÿӕi vӟi móng bê tông cӕt thép Khi tí n h toán móng theo TTGH I dùng tҧi trӑng tính toán, tә hӧp bә sung. 6.2. Xác ÿӏnh chiӅu cao cӫa móng cӭng 6.2.1. Xác ÿӏnh chiӅu cao móng cӭng theo ÿiӅu kiӋn cҳt trӵc tiӃp Xét sѫÿӗ móng cӭng chӏu tác dөng cӫa tҧi trӑng nhѭ hình vӁ: ĈiӅu kiӋn bӅn cӫa móng: No tt N o o Mo W d Rc (2.58) Q u.hc Trong ÿó: W - ӭng suҩt cҳt do tҧi trӑng công trình gây ra tt N o -tәng tҧi trӑng thҷng ÿӭng tính toán cӫa công trình tác dөng lên móng tҥi mһt ÿӍnh móng. hc u- chu vi tiӃt diӋn ngang cӫa cӝt hay tѭӡng ÿһt Màût phaï hoaûi lên móng Hình 2.32: D̩ng hc – chiӅu cao cӫa móng tính theo ÿiӅu kiӋn ÿӝ bӅn chӕng cҳt phá ho̩i thͱ nh̭t TӯÿiӅu kiӋn bӅn ta có: No tt N o o hc t (2.59) Qo M u.Rc Theo kinh nghiӋm cho thҩy nӃu móng có cҩu tҥo hӧp lý thì ÿiӅu kiӋn phá hoҥi này luôn thõa mãn. Trong thiӃt kӃ móng có thӇ tính toán chiӅu cao móng tӯ công hu thӭc (2.59) hoһc chӑn mӝt giá trӏ rӗi kiӇm tra lҥi theo tt Vmax công thӭc (2.58). Vmin 6.2.2. Xác ÿӏnh chiӅu cao móng theo ÿiӅu kiӋn ÿӝ I bӅn chӕng uӕn Xét mӝt móng chӏu uӕn nhѭ hình vӁ (2.33). Khi II II b chӏu tác dөng cӫa tҧi trӑng ngoài (N,M,Q), dѭӟi ÿáy bc móng phát sinh phҧn lӵc nӅn, phҧn lӵc này gây ra ac momen uӕn ӣ phҫn chìa ra cӫa móng (phҫn này làm viӋc nhѭ dҫm công xôn) nên có thӇ gây ra nӭt gãy a I móng. ĈiӅu kiӋn bӅn: Hình 2.33 M d R (2.60) W ku Trong ÿó: M – momen uӕn do phҧn lӵc nӅn gây ra tҥi tiӃt diӋn tính toán (I-I) và (II-II) a a a a M I I V max .b. c . c 0,125V max .b.(a a ) 2 tt 2 4 tt c b b b b M II II V max .a. c . c 0,125V max .a.(b b ) 2 tt 2 4 tt c max (Lѭu ý: ӣÿây thiên vӅ an toàn ta sӱ dөng V tt ÿӇ tính toán momnen tҥi tiӃt diӋn) W – momen chӕng uӕn cӫa tiӃt diӋn tín h toán: Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 44 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng b.h 2 W I I u 6 a.h 2 W II II u 6 Rku – cѭӡng ÿӝ chӏu kéo khi uӕn cӫa vұt liӋu móng Tӯÿó thay vào (2.60) ta tính ÿѭӧc chiӅu cao cӫa móng theo ÿiӅu ÿiӋn bӅn chӏu momen uӕn nhѭ sau: max I V tt hu t 0,87(a ac ) (2.61) Rku max I V tt hu t 0,87(b bc ) (2.62) Rku I II ChiӅu cao móng chӑn: hu max(hu ,hu ) L˱u ý: khi tính toán móng bê tông chӏu uӕn, dùng ÿiӅu kiӋn (2.60) khi xác ÿӏnh momnen chӕng uӕn W, có kӇÿӃn tính không ÿàn hӗi cӫa vұt liӋu. Theo TCXD 41-70 cho phép tính gҫn ÿúng nhѭ sau: b.h 2 W u 3,5 Tӯÿó kӃt hӧp vӟi ÿiӅu kiӋn (2.60) ta rút ra: max I V tt hu t 0,66(a ac ) (2.63) Rku max I V tt hu t 0,66(b bc ) (2.64) Rku 6.2.3. Xác ÿӏnh chiӅu cao móng theo ÿiӅu kiӋn chӕng chӑc thӫng trên mһt phҷng nghiêng Theo ÿiӅu kiӋn này ngѭӡi ta cho rҵng nӃu móng bӏ chӑc thӫng thì sӵ chӑc thӫng xҧy ra theo bӅ mһt hình chóp cөt có các mһt bên xuҩt phát tӯ chân cӝt, và nghiêng mӝt góc 45o so vӟi phѭѫng thҷng ÿӭng. ĈӇ móng không bӏ chӑc thӫng thì sӭc chӕng chӑc thӫng cӫa thân móng phҧi lӟn hѫn lӵc gây ra chӑc thӫng. ĈiӅu kiӋn bӅn: o tt Pct d 0,75.Rk .U tb .hn (2.65) Qo Mo tt Trong ÿó: Pct - Lӵc chӑc thӫng tính toán, ÿѭӧc tính bҵng hiӋu sӕ giӳa lӵc dӑc tính toán N tt o o D D và phҧn lӵc nӅn trong phҥm vi ÿáy tháp chӑc thӫng. hn tt tt tt tt Pct N o V tb .Fct Vmax Vmin V tt V tt N tt vӟi: V tt max min o tb 2 a.b Fct – diӋn tích ÿáy tháp chӑc thӫ ng b bc bct ac act Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II a TRANG 45 share-connect.blogspot.com Hình 2. 34
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Fct = act.bct , vӟi : act ac 2hntgD , bct bc 2hntgD ; ac, bc –cҥnh dài và rӝng cӫa cӝt. 0,75 –hӋ sӕ thӵc nghiӋm, kӇÿӃn sӵ giҧm cѭӡng ÿӝ chӑc thӫng cӫa bê tông so vӟi cѭӡng ÿӝ chӏu kéo. Utb – Chu vi trung bình cӫa tháp chӑc thӫng U U U t d tb 2 Vӟi Ut = 2(ac + bc), Ud = 2(act + bct)= 2(ac + bc+4hntgD) o Utb = 2(ac + bc+2hn) (vӟi D=45 , tgD = 1) hn – chiӅu cao móng tính theo ÿiӅu kiӋn chӕng chӑc thӫng Rk – cѭӡng ÿӝ chӏu kéo tính toán cӫa bê tông Thay các giá trӏ tìm ÿѭӧc vào (2.65) và giҧi phѭѫng trình bұc hai, tìm ÿѭӧc giá trӏ cӫa hn, hoһc có thӇ chӑn trѭӟc giá trӏ cӫa hn rӗi thay vào (2.65) ÿӇ kiӇm tra cho thõa ÿiӅu kiӋn bӅn. ChiӅu cao móng chӑn cuӕi cùng h=max(hc, hu, hn) Ví dͭ II-4: Xác ÿӏnh chiӅu cao móng cӫa móng ÿã lӵa chӑn kích thѭӟc trong ví dө 1 Gi̫i: tt tt Các thông sӕ sѫ bӝ: axb= 2,4x1,7m, hm=2m, N = 120,3T, M =3,2Tm 2 Vұt liӋu móng: Bê tông ÿә tҥi chә mac 200, cѭӡng ÿӝ tính toán: Rn=900T/m , 2 Rku=65T/m tt 2 tt 2 Ӭng suҩt tính toán tҥi ÿáy móng: V max 33,68T / m ,V min 25,28T / m , tt 2 V tb r 29,48T / m . + ChiӅu cao móng xác ÿӏnh theo ÿiӅu kiӋn ÿӝ bӅn chӕng uӕn: II r 29,48 h m t 0,66.(a a c ) 0,66(2,4 0,65) 0,77(m) R K 65 IIII r 29,48 h m t 0,66.(b bc ) 0,66(1,7 0,30) 0,62(m) R K 65 Vì móng thiӃt kӃ là móng Bê tông cӕt thép, toàn bӝӭng suҩt kéo do momen uӕn gây ra do cӕt thép tiӃp thu nên ta chӑn chiӅu cao móng hm = 0,7m. + ChiӅu cao móng bҧo ÿҧm ÿӝ bӅn chӕng chӑc thӫng tt ĈiӅu kiӋn bӅn:Pct d 0,75.Rk .U tb .hn ct TT Vӟi: - P = N - r (ac + 2hn) . (bc + 2hn) ct P = 120,3 - 29,48. (0,65 + 2hn) . (0,30 + 2hn) - Ut = 2(ac + bc), Ud = 2(act + bct)= 2(ac + bc+4hntgD) Utb = 2(ac + bc+2hn )=2(0,95+2hn) hn = ho – ChiӅu cao làm viӋc cӫa móng Thay vào ÿiӅu kiӋn bӅn, ta có bҩt phѭѫng trình sau: 120,3 - 29,48 (0,65 + 2ho) . (0,30 + 2ho) d 0,75.65. 2 . (0,95 + 2ho).ho Giҧ sӱ chӑn ho = 0,65 (m), thay vào bҩt phѭѫng trinh ta có: 120,3 - 29,48 (0,65 + 2.0,65) . (0,30 + 2. 0,65) d0,75. 65. 2 . (0,95 + 2.0,65).0,65 28,32 < 142,6 thӓa mãn Vұy ta chӑn chiӅu cao móng hm = ho + 0,05=0,65+0,05 = 0,7 (m) Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 46 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Sѫÿӗ tính toán chӏu uӕn và chӑc thӫng nhѭ hình vӁ: No No Qo Mo Qo Mo o D D ho hu tt tt Vmax Vmax Vmin Vmin I II II bc bc bct 1700 1700 ac ac I 2400 act 2400 Hình 2.35 6.3. Tính ÿӝ bӅn cӫa móng bê tông cӕt thép 6.3.1. Xác ÿӏnh chiӅu cao cӫa móng Bêtông cӕt thép ChiӅu cao cӫa móng bêtông cӕt thép phҧi ÿѭӧc No tính toán và kiӇm tra theo ÿiӅu kiӋn chӑc thӫng (2.65) và chú ý thay chiӅu cao hn bҵng chiӅu cao ho. Sӣ dƭ Qo Mo vұy là vì mһc dù là móng bêtông cӕt thép nhѭng ngѭӡi ta vүn ÿһt ra yêu cҫu là móng ÿӫ ÿӝ bӅn chӕng chӑc thӫng mà không có cӕt thép. o D D 6.3.2. Tính ÿӝ bӅn chӏu uӕn cӫa móng BTCT ho Tính ÿӝ bӅn chӏu uӕn cӫa móng BTCT tӭc là tính tt Vmax toán xác ÿӏnh hàm lѭӧng cӕt thép cҫn ÿһt trong móng Vmin ÿӇ chӏu momen uӕn. Khi tính toán cӕt thép trong móng ngѭӡi ta dӵa vào hai giҧ thiӃt sau: Hình 2.36 - Toàn bӝӭng suҩt kéo do cӕt thép tiӃp thu. - Cánh tay ÿòn ngүu lӵc lҩy bҵng 0,9ho vӟi ho là chiӅu cao làm viӋc cӫa móng: ho= h-c, vӟi c là chiӅu dày lӟp bêtông bҧo vӋ. DiӋn tích cӕt thép trong móng tính theo biӇu thӭc: tt M td Fa (2.66) 0,9.ho .ma .Ra Trong ÿó: Ra – Cѭӡng ÿӝ chӏu kéo tính toán cӫa cӕt thép ma –HӋ sӕÿiӅu kiӋn làm viӋc cӫa cӕt thép trong móng lҩy tӯ 0,85-0,95. tt I-I II-II M td - Momen tҥi các tiӃt diӋn tính toán (M , M ). Sau khi xác ÿӏnh ÿѭӧc hàm lѭӧng cӕt thép, chӑn ÿѭӡng kính cӕt thép, tính toán sӕ thanh và bӕ trí cӕt thép cho móng. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 47 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 4 30d Cäút theïp säú 1: Chëu læûc do mo men taûi màût ngaìm I-I 3 Cäút theïp säú 2: Chëu læûc do mo men taûi màût ngaìm II-II Yã cáöu: Cäút theïp coï I! mm, khoaíng caïch a = 10-25cm 2 Cäút theïp 3- Cäút theïp chëu læûc cuía cäüt, bäú trê âoaûn chåì trãn coüt mäüt âoaûn L = 30d (d - âæåìng kênh cäút theïp) 100 100 Cäút theïp 4 - Cäút theïp âai, II, a = 20cm I 1 100 ac II II b bc 2 I a 1 Hình 2.37: B͙ trí c͙t thép cho móng Ví dͭ II-5: Tính toán và bӕ trí cӕt thép cho móng ÿã xác ÿӏnh kích thѭӟc nhѭӣ ví dө II-4: Gi̫i: 2 Chӑn sӱ dөng thép móng loҥi AII có Ra=26000T/m Tính mômen uӕn lӟn nhҩt - Theo phѭѫng cҥnh dài I I 2 2 M Max 0,125 .r.b.(a ac ) 0,125 .29,48 .1,7.(2,4 0,65) 19,19 (Tm ) - Theo phѭѫng cҥnh ngҳn 4I 4 540 II II 2 2 M Max 0,125.r.a.(b bc ) 0,125.29,48.2,4.(1,7 0,3) 17,33 (Tm) Ia200 3 Tính và bӕ trí cӕt thép I 2 Theo phѭѫng cҥnh dài a210 100 350 100 M II 19,19.105 FI Max 12,6cm 2 a 0,9.h .R 0,9.0,65.26000 I 0 ct I a135 1 2 Chӑn 13 I 12 có Fa = 14,69 cm 100 Bѭӟc cӕt thép theo phѭѫng cҥnh dài 400 là: II II 170 2.3,5 300 I a 13,58 cm 1700 2 12 a210 I I Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II 2400 TRANGa135 481 share-connect.blogspot.com Hình 2.38
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng chӑn a = 13,5cm=135mm Theo phѭѫng cҥnh ngҳn IIII II M Max 17,33 2 Fa 11,39cm 0,9.h 0 .R ct 0,9.0,65.26000 2 Chӑn 12 I 12 có Fa = 13,56 cm Bѭӟc cӕt thép theo phѭѫng cҥnh ngҳn là: 240 2.3,5 a 21,18 cm 11 chӑn a = 21cm=210mm Bӕ trí cӕt thép nhѭ hình vӁ bên. 7. TÍNH TOÁN MÓNG MӄM 7.1. Khái niӋm vӅ móng mӅm và mô hình nӅn 7.1.1. Khái niӋm Tính toán móng mӅm thuӝc phҫn “Tính toán dҫm trên nӅn ÿàn hӗi” mӝt bӝ phұn cӫa cѫ hӑc công trình. Bӝ phұn cѫ hӑc này xét ÿӃn viӋc tính toán các loai kӃt cҩu nhѭ: móng băng, móng băng giao thoa, móng bҧn, móng hӝp, móng ÿұp thӫy ÿiӋn, tҩm trên ÿѭӡng ô tô, tҩm sân bay HiӋn nay, các công trình nhà cao tҫng, tҧi trӑng lӟn ÿѭӧc xây dӵng ngày càng nhiӅu, nhiӅu khi phҧi xây dӵng trên nӅn ÿҩt yӃu. Do vұy các loҥi móng băng, móng băng giao thoa, móng bè, mómg hӝp ÿѭӧc sӱ dөng nhiӅu. Do vұy viӋc nghiên cӭu tính toán lӑai móng này là công viӋc hӃt sӭc cҫn thiӃt ÿӇ phөc vө công tác thiӃt kӃ nӅn móng. Ĉҧm bҧo nӅn móng công trình ÿӫ ÿiӅu kiӋn chӏu lӵc và biӃn dҥng. Khác vӟi móng cӭng, móng mӅm có khҧ năng bӏ uӕn ÿáng kӇ dѭӟi tác dөng cӫa tҧi trӑng công trình, BiӃn dҥng uӕn này có ҧnh hѭӣng nhiӅu ÿӃn sӵ phân bӕ lҥi ӭng suҩt tiӃp xúc (phҧn lӵc nӅn) dѭӟi ÿáy móng. Do vұy khi tính toán ta không thӇ bӓ qua biӃn dҥng uӕn cӫa bҧn thân kӃt cҩu móng, hay nói cách khác là cҫn phҧi xét ÿӃn ÿӝ cӭng cӫa móng. Tuy nhiên ÿӇ ÿѫn giҧn trong tính toán, ngѭӡi ta chӍ xét ÿӃn ÿӝ cӭng cӫa móng trong nhӳng trѭӡng hӧp móng có biӃn dҥng uӕn lӟn ÿӃn mӝt mӭc ÿӝ nào ÿó. Theo QP 20-64 nhӳng móng thõa ÿiӅu kiӋn sau: E l 3 t 10 0 . ! 10 (2.67) E h3 thì cҫn xét tӟi ÿӝ cӭng cӫa móng. Trong ÿó: Eo – Moÿun biӃn dҥng cӫa ÿҩt nӅn, E – Moÿun ÿàn hӗi cӫa vұt liӋu làm móng, h – chiӅu dày cӫa móng, móng có t t10 ÿѭӧc xem là móng mӅm, móng có tӹ sӕ hai cҥnh l/b t 7 coi nhѭ móng dҫm, l/b<7 coi nhѭ móng bҧn. Trong phҥm vi phҫn này, ta nghiên cӭu viӋc xác ÿӏnh phҧn lӵc nӅn và ÿӝ lún (ÿӝ võng) cӫa móng. Khi biӃt ÿѭӧc tҧi trӑng ngoài và biӇu ÿӗ phân bӕ phҧn lӵc nӅn thì có thӇ tính toán kӃt cҩu móng theo các phѭѫng pháp tính dҫm và bҧn thông thѭӡng. ĈӇ ÿһt vҩn ÿӅ ta xét mӝt móng dҫm ÿһt trên nӅn ÿҩt nhѭ sau: Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 49 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng q(x) w(x) x x p(x) w Hình 2.39: S˯ÿ͛ tính d̯m trên n͉n ÿàn h͛i Dѭӟi tác dөng cӫa ngoҥi lӵc q(x) và phҧn lӵc nӅn p(x), móng dҫm bӏ uӕn, trөc võng cӫa dҫm ÿѭӧc xác ÿӏnh theo phѭѫng trình vi phân sau: d 4 w(x) EJ [q(x) p(x)].b (2.68) dx 4 Trong ÿó: b – bӅ rӝng dҫm W(x) – chuyӇn vӏÿӭng (ÿӝ võng) cӫa móng EJ – Ĉӝ cӭng chӏu uӕn cӫa móng Dѭӟi tác dөng cӫa áp lӵc ÿáy móng (bҵng nhѭng ngѭӧc chiӅu vӟi phҧn lӵc nӅn p(x)) mһt nӅn bӏ lún xuӕng. Gӑi S(x) là ÿӝ lún cӫa nӅn thì ÿiӅu kiӋn tiӃp xúc giӳa móng và nӅn sau khi lún là: W(x) = S(x) (2.69) Nhѭ vұy ta có hai ÿҥi lѭӧng chѭa biӃt là W(x) hay S(x) và p(x) mà chӍ có mӝt phѭѫng trình (2.68) ÿӇ gҧi thì chѭa ÿӫ. Do vұy dӇ giҧÿѭӧc bài toán cҫn phҧi thiӃt lұp thêm mӝt phѭѫng trình thӭ hai thӇ hiӋn quan hӋ giӳa ÿӝ lún cӫa nӅn và áp lӵc ÿáy móng, nghƭa là: S(x) = F1[p(x)] (2.70) Hoһc p(x) = F2[S(x)] (2.71) Mӕi quan hӋ này thӇ hiӋn cѫ chӃ làm viӋc cӫa nӅn dѭӟi tác dөng cӫa ngoҥi lӵc mà ngѭӡi ta còn gӑi là mô hình nӅn. Nghƭa là nӅn ÿҩt ÿѭӧc mô hình sao cho gҫn sát vӟi thӵc tӃ nhҩt ÿҧm bҧo sӵ làm viӋc cӫa móng trong nӅn ÿҩt gҫn giӕng vӟi mô hình. 7.1.2. Các loҥi mô hình nӅn 7.1.2.1. Mô hình nӅn biӃn dҥng cөc bӝ (Winkler) Mô hình này cho rҵng ÿӝ lún cӫa nӅn, móng chӍ xҧy ra trong phҥm vi gia tҧi. Giҧ thiӃt cӫa loҥi mô hình nӅn này là mӕi quan hӋ bұc nhҩt giӳa áp lӵc và ÿӝ lún (mô hình này do giáo sѭ ngѭӡi Ĉӭc Winkler ÿӅ xuҩt năm 1867) Cѫ chӃ cӫa mô hình này ÿѭӧc biӇu diӉn bҵng quan hӋ: P(x) = C.S(x) (2.72) Trong ÿó: C là hӋ sӕ tӹ lӋ, còn gӑi là hӋ sӕ nӅn, thӭ nguyên là lӵc/thӇ tích (T/m3, kN/m3, N/cm3 ) và ÿѭӧc coi là không thay ÿәi cho tӯng loҥi ÿҩt, có thӇ tra bҧng theo các tài liӋu tham khҧo hoһc tính toán tӯ kӃt quҧ thí nghiӋm. S(x) – ÿӝ lún cӫa ÿҩt trong phҥm vi gia tҧi Quan hӋ (2.72) nghƭa là cѭӡng ÿӝ phҧn lӵc cӫa ÿҩt nӅn tҥi mӛi ÿiӇm tӹ lӋ bұc nhҩt vӟi ÿӝ lún ÿàn hӗi tҥi ÿiӇm ÿó. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 50 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng Mô hình nӅn Winkler ÿѭӧc biӇu diӉn bҵng mӝt hӋ thӕng lò xo ÿһt thҷng Loì xo ÿӭng, dài bҵng nhau và làm viӋc ÿӝc lұp P chëu neïn Loì xo vӟi nhau (Hình 2.40). BiӃn dҥng cӫa lò xo (ÿһc trѭng cho ÿӝ lún cӫa nӅn) tӹ lӋ bұc nhҩt vӟi áp lӵc tác dөng lên lò xo. Theo mô hình này chӍ nhӳng lò xo nҵm trong phҥm vi phân bӕ cӫa tҧi trӑng mӟi có biӃn dҥng. Do vұy mô hình này còn gӑi là mô Hình 2.40: C˯ ch͇ mô hình n͉n Winkler hình nӅn biӃn dҥng cөc bӝ. Mô hình này có nhѭӧc ÿiӇm nhѭ sau: Quan niӋm cho rҵng ÿӝ lún chӍ xҧy ra trong phҥm vi diӋn gia tҧi chѭa phù hӧp vӟi thӵc tӃ, dѭӟi tác dөng cӫa tҧi trӑng biӃn dҥng xҧy ra cҧ trong và ngoài phҥm vi gia tҧi. Tuy nhiên phѭѫng pháp này tính toán ÿѫn giҧn, khi móng có kích thѭӟc lӟn, cǊng nhѭ khi móng trên nӅn ÿҩt yӃu cho kӃt quҧ khá phù hӧp vӟi thӵc tӃ nên ÿѭӧc sӱ dөng nhiӅu. 7.1.2.2. Mô hình nӱa không gian biӃn dҥng tuyӃn tính Theo mô hình này nӅn ÿҩt ÿѭӧc xem nhѭ P mӝt nӱa không gian ÿàn hӗi vӟi nhӳng ÿһc trѭng d là moÿun biӃn dҥng Eovà hӋ sӕ poisson Po. Vì ÿҩt không phҧi là vұt thӇÿàn hӗi tuyӋt ÿӕi nên thay cho moÿun ÿàn hӗi, ngѭӡi ta dùng moÿun biӃn s(x) dҥng Eo – là tӹ sӕ giӳa ӭng suҩt và biӃn dҥng toàn phҫn cӫa ÿҩt (bao gӗm cҧ biӃn dҥng ÿàn hӗi và biӃn dҥng dѭ). Dùng kӃt quҧ cӫa lý thuyӃt ÿàn hӗi, ta có Hình 2.41a phѭѫng trình liên hӋ giӳa tҧi trӑng P và ÿӝ lún S(x) cӫa nӅn nhѭ sau: Trѭӡng hӧp bài toán không gian (Hình 2.41), theo lӡi giҧi cӫa J.Bossinesq ta có: P(1 P 2 ) S(x) 0 (2.73a) S.E o .d Trong ÿó: Eo, Po – Moÿun biӃn dҥng và hӋ sӕ poisson cӫa nӅn P – tҧi trӑng tác dөng d –khoҧng cách tӯÿiӇm ÿang xét ÿӃn ÿiӇm P ÿһt lӵc tác dөng D S(x) – ÿӝ lún cӫa nӅn. d B Trѭӡng hӧp bài toán phҷng, theo lӡi giҧi cӫa Flamant, ÿӝ lún cӫa ÿiӇm A so vӟi ÿiӇm B là: A y 2.(1 P 2 ) D y P 0 ln (2.73b) S.E o d Trong ÿó: A, B – hai ÿiӇm ÿang xét (h.2.41b) Nh̵n xét: Mô hình nӅn nӱa không gian biӃn dҥng ÿàn hӗi ÿã xét ÿӃn tính phân phӕi cӫa ÿҩt (tӭc Hình 2.41b Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 51 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng biӃn dҥng cӫa nӅn xҧy ra cҧӣ ngoài ÿiӇm ÿһt tҧi) vì vұy mô hình này còn gӑi là mô hình nӅn ÿàn hӗi biӃn dҥng tәng quát. Tuy nhiên mô hình này ÿã ÿánh giá quá cao tính phân phӕi cӫa ÿҩt. Theo mô hình này nhӳng ÿiӇm nҵm ӣ xa vô cùng mӟi hӃt lún. Trong thӵc tӃÿҩt không phҧi là vұt liӋu ÿàn hӗi nên tính phân phӕicӫa nó kém. KӃt quҧ thí nghiӋm cho thҩy là tuy ngoài phҥm vi P ÿһt tҧi có lún nhѭng chӍ trong phҥm vi nhӓ 1 3 mà thôi. Hình vӁ bên so sánh kӃt quҧ biӃn 2 dҥng cӫa hai mô hình vӯa nêu và kӃt quҧ thí nghiӋm thӵc tӃ. Hình 2.42: 1 – Theo mô hình n͉n Mô hình này ÿánh giá quá cao tính Winkler; 2- Theo mô hình n͵a không phân phӕi cӫa ÿҩt nên trӏ sӕ nӝi lӵc trong gian bi͇n d̩ng t͝ng th͋; 3 – Theo thí kӃt cҩu rҩt lӟn, thiӃu chính xác. nghi͏m th͹c t͇. 7.2. Xác ÿӏnh kích thѭӟc ÿáy móng và kích thѭӟc sѫ bӝ cӫa móng mӅm Kích thѭӟc sѫ bӝ cӫa móng ÿѭӧc xác ÿӏnh theo mөc 2.2, sau khi chӑn kích thѭӟc cҫn kiӇm tra lҥi theo ÿiӅu theo ÿiӅu kiӋn biӃn dҥng và әn ÿӏnh, sӭc chӏu tҧi (nӃu cҫn) ÿӇ ÿҧm bҧo sӵ làm viӋc hӧp lý cӫa móng theo ÿiӅu kiӋn biӃn dҥng. Khi tính toán móng ta cҫn biӃt ÿӝ cӭng EJ M cӫa tiӃt diӋn dҫm, dҧi hoһc ÿӝ cӭng trө D cӫa bҧn, P bӣi ÿӝ cӭng này tham gia vào các biӇu thӭc tính toán. Muӕn biӃt ÿӝ cӭng ta phҧi xác ÿӏnh các kích thѭӟc cӫa tiӃt diӋn. Kích thѭӟc móng ta xác ÿӏnh nhѭ trên, còn các kích thѭӟc cӫa tiӃt diӋn nhѭ chiӅu P1 P1 rӝng, cao cӫa dҫm, cánh, sѭӡn thì ngѭӡi thiӃt kӃ có thӇ tӵ chon theo ÿiӅu kiӋn cҩu tҥo cӫa kӃt cҩu BTCT, sau ÿó kiӇm tra lҥi. 2b Cách khác: Kích thѭӟc sѫ bӝ cӫa tiӃt diӋn tính toán dӵa theo giҧ thiӃt sѫ bӝ là phҧn lӵc ÿҩt nӅn phân bӕ 2l theo quy luұt ÿѭӡng thҷng. Ta xét dҫm trên nӅn ÿàn hӗi nhѭ hình vӁ: Hình 2.43 Vӟi giҧ thiӃt trên thì ta xác ÿӏnh ӭng suҩt dѭӟi ÿáy móng nhѭ sau: N 6M p 6M p r o q ¦ r o (2.74) 1,2 F bl 2 lb bl 2 Trong ÿó: b, l là chiӅu rӝng và chiӅu dài cӫa dҫm; N – tәng các lӵc thҷng ÿӭng tác dөng lên dҫm; M – momen cӫa tҩt cҧ các lӵc ӭng vӟi trӑng tâm ÿáy dҫm; F – DiӋn tích ÿáy dҫm; Vӟi mӝt tiӃt diӋn bҩt kǤ, ta xác ÿӏnh trӏ sӕ momen và lӵc cҳt. Theo trӏ sӕ Mmax, ta xác ÿӏnh momen chӕng uӕn cӫa dҫm theo ÿiӅu kiӋn bӅn: Mx Wx max (2.75) V Vӟi V - ӭng suҩt cho phép cӫa vұt liӋu làm dҫm. Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 52 share-connect.blogspot.com
Trѭӡng ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈÀ NҸNG Nhóm chuyên môn CHĈ-NӅn Móng B͡ môn C˯ sͧ kͿ thu̵t Xây d͹ng Bài gi̫ng N͉n và Móng 7.3. Phѭѫng pháp xác ÿӏnh hӋ sӕ nӅn ĈӇ tính toán kӃt cҩu dҫm, bҧn trên nӅn ÿàn hӗi theo mô hình nӅn Winkler, viӋc xác ÿӏnh hӋ sӕ nӅn C là hӃt sӭc quan trӑng. Ӣÿây ta xét mӝt sӕ cách xác ÿӏnh sau 7.3.1. Phѭѫng pháp thí nghiӋm Trong nhiӅu phѭѫng pháp xác ÿӏnh hӋ sӕ nӅn, 2 Vmin V V(kG/cm) phѭѫng pháp thí nghiӋm ngoài hiӋn trѭӡng cho kӃt quҧ chính xác nhҩt. Smin Dùng mӝt bàn nén vuông kích thѭӟc 1mx1m, chҩt tҧi trӑng nén và tìm quan hӋ giӳa ӭng suҩt và ÿӝ lún cӫa nӅn. HӋ sӕ nӅn xác ÿӏnh bҵng công thӭc: V C min (kG / cm3 ) (2.76) S(mm) Smin Trong ÿó: V - Ӭng suҩt gây lún ӣ giai ÿoҥn min Hình 2.44 nén ÿàn hӗi (kG/cm2) ӭng vӟi ÿӝ lún bҵng 1/4 - 1/5 ÿӝ lún cho phép. Smin- Ĉӝ lún trong giai ÿoҥn nén ÿàn hӗi, ӭng vӟi ӭng suҩt Vmin. 7.3.2. Phѭѫng pháp tra bҧng a. Dӵa vào phân loҥi ÿҩt và ÿӝ chһt cӫa lӟp ÿҩt dѭӟi ÿáy móng B̫ng 2.10 Ĉһc tính chung nӅn Tên ÿҩt C (kG/cm3) 1. Ĉҩt ít chһt Ĉҩt chҧy, cát mӟi lҩp, sét ѭӟt 0,1-0,5 2. Ĉҩt chһt vӯa Cát ÿҳp, sӓi ÿҳp, sét ҭm 0,5-5 3. Ĉҩt chһt Cát ÿҳp chһt, sӓi ÿҳp chһt, cuӝi, sét ít ҭm 5-10 4. Ĉҩt rҩt chһt Cát, sét ÿѭӧc nén chһt, sét cӭng 10-20 5. Ĉҩt cӭng Ĉá mӅm, nӭt nҿ, ÿá vôi, sa thҥch 20-100 6. Ĉҩt ÿá Ĉá cӭng, tӕt 100-1500 7. NӅn nhân tҥo NӅn cӑc 5-15 b. Dӵa vào phân loҥi ÿҩt, thành phҫn hҥt, hӋ sӕ rӛng, ÿӝ sӋt B̫ng 2.11 Ĉһc tính cӫa nӅn Tên ÿҩt, trҥng thái C (kG/cm3) 1. Ĉҩt không cӭng - Sét và á sét chҧy dҿo 0,6-0,7 2. Ĉҩt ít cӭng - Sét và á sét dҿo mӅm (0,5 0,8 1,2 3. Ĉҩt cӭng vӯa - Sét và á sét dҿo quánh (0,25<B<0,5) 2,0 - Á cát dҿo (0,25<Bd0,5) 1,6 - Cát bөi chһt vӯa D<0,8 1,4 - Cát nhӓ, thô vӯa và thô, không phө 1,8 thuӝc D,W 4. Ĉҩt cӭng - Sét và á sét cӭng B<0 3,0 Ĉà nҹng 9/2006 CHѬѪNG II TRANG 53 share-connect.blogspot.com