Đang tải... (xem toàn văn)
giao trinh do an nen mong mong bang 2331 Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 2.1. Tải trọng tác dụng Theo TCVN 27371995, tải trọng được chia thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt) tùy theo thời gian tác dụng của chúng. Tải trọng thường xuyên là các tải trọng tác dụng không biến đổi trong quá trình xây dụng và sử dụng công trình: trọng lượng bản thân móng, trọng lượng phần công trình phía trên truyền xuống móng… Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó trong quá trình xây dựng và sử dụng: tải trọng sàn do thiết bị, vách ngăn truyền xuống, tải trọng gió truyền xuống, tải trọng do đất đắp… Tải trọng đặc biệt: tải trọng động đất,
Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG BĂNG 2.1 Tải trọng tác dụng Theo TCVN 2737-1995, tải trọng chia thành tải trọng thường xuyên tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn đặc biệt) tùy theo thời gian tác dụng chúng Tải trọng thường xuyên tải trọng tác dụng không biến đổi trình xây dụng sử dụng công trình: trọng lượng thân móng, trọng lượng phần công trình phía truyền xuống móng… Tải trọng tạm thời tải trọng giai đoạn trình xây dựng sử dụng: tải trọng sàn thiết bị, vách ngăn truyền xuống, tải trọng gió truyền xuống, tải trọng đất đắp… Tải trọng đặc biệt: tải trọng động đất, tải trọng nổ, tác động biến dạng gây thay đổi cấu trúc đất (sụt lở, lún ướt), tác động biến dạng mặt đất vùng có nứt đất, có ảnh hưởng vùng khai thác mỏ có tượng caster Tổ hợp tải trọng: Tổ hợp tải trọng 1: {1 x tải trọng thường xuyên + x tải trọng tạm thời } trường hợp có tải trọng tạm thời Tổ hợp tải trọng 2: {1 x tải trọng thường xuyên + (0,9 x tải trọng tạm thời i)} trường hợp có từ tải trọng tạm thời trở lên Tổ hợp tải trọng đặc biệt 1: {1 x tải trọng thường xuyên + x tải trọng đặc biệt + x tải trọng tạm thời } trường hợp có tải trọng tạm thời Tổ hợp tải trọng đặc biệt 2: {1 x tải trọng thường xuyên + x tải trọng đặc biệt + (0,95 x tải trọng tạm thời dài hạn + 0,8 x tải trọng tạm thời ngắn hạn )} trường hợp có từ hai tải trọng tạm thời trở lên Mục đích tính móng theo sức chịu tải (TTGH I) đảm bảo độ bền tính ổn định móng, không cho phép móng trượt lật Đảm bảo sức chịu tải đất Đảm báo khả chống xuyên thủng móng Tính cốt thép đảm bảo móng không bị phá hoại uốn, cắt Mục đích tính nền, móng công trình theo biến dạng (TTGH II): hạn chế biến dạng nền, móng kết cấu móng, không cản trở việc sử dụng bình thường nhà công trình nói chung hay kết cấu nói riêng, không làm giảm tính bền vững lâu dài chúng xuất chuyển vị không cho phép (độ lún, nghiêng, thay đổi cao độ thiết kế…) Đảm bảo ổn định đất đáy móng Độ lún móng không vượt giới hạn cho phép Đối với TTGH I, tải trọng sử dụng để tính toán thiết kế móng tải trọng tính toán Đối với TTGH II, tải trọng sử dụng tải trọng tiêu chuẩn Khi tính toán móng phải tiến hành với tổ hợp bất lợi cho biến dạng công trình ổn định toàn Nitt Trong tổ hợp tải trọng tác dụng lên cột thứ i M itt ta chọn tổ hợp có tổng lực H itt dọc chân cột truyền xuống móng lớn ( Nimax ) để thiết kế móng băng Sau phải kiểm tra lại với tổ hợp nội lực khác Nguyên tắc móng phải thỏa với tất tổ hợp nội lực 2.2 Địa chất Tiến hành thống kê địa chất (xem chương 1) Chọn tiêu cần thiết để tính toán thiết kế móng băng 2.3 Chọn kích thước sơ 2.3.1 Chọn chiều sâu đặt móng Chọn chiều sâu đặt móng dựa theo số tiêu chí sau: Chức đặc điểm kết cấu công trình (tầng hầm, ống ngầm, móng thiết bị…) Trị số đặc điểm tải trọng tác động tác dụng lên Chiều sâu đặt móng nhà, công trình thiết bị bên cạnh Địa hình địa hình thiết kế nơi xây dựng Điều kiện địa chất nơi xây dựng công trình (nằm lớp đất tốt, hang lỗ phong hóa, xói mòn đất…) Thuận lợi thi công Điều kiện địa chất thủy văn (mực nước ngầm…) Thường Df =1,5m 3m 2.3.2 Chọn sơ kích thước cột Chọn kích thước cột dựa vào diện truyền tải sàn vào cột Ta tính sơ lực dọc tác dụng lên cột từ chọn sơ kích thước cột Ac tt N maxi Rb Với hệ số =1,2 1,4 tùy thuộc vào momen lệch tâm Từ diện tích cột chọn bc hc , kích thước thường làm tròn 50mm Dựa vào lực dọc momen, lực ngang tác dụng vào cột để tính cốt thép cho cột Mức độ hợp lý kích thước cột đánh giá dựa vào hàm lượng cốt thép cột Nếu hàm lượng thép tính không hợp lý phải chọn lại kích thước cột giải lại khung Từ ta có kích thước cột để tính toán thiết kế móng 2.3.3 Chọn sơ tiết diện đáy móng Tiết diện đáy móng chọn sơ theo điều kiện ổn định đất đáy móng: ptbtc R II N tc ptbtc Fm Fm Trong đó: N tc N1tc tb Df N tc R II tb Df N2tc Nntc Fm: diện tích đáy móng tb 20 22kN / m3 Df: chiều sâu đặt móng R II m1m2 ( ABm ktc ' II B h II i i DcII ) m1: hệ số điều kiện làm việc đất m2: hệ số điều kiện làm việc công trình tác động qua lại với Với L, H chiều dài chiều cao công trình ktc: hệ số độ tin cậy chọn sau: ktc=1 đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ thí nghiệm ktc=1,1 đặc trưng tính toán lấy trực tiếp từ bảng thống kê A, B, D hệ số phụ thuộc góc ma sát A 0, 25 cotg 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 0,0290 0,0614 0,0976 0,1382 0,1837 0,2349 0,2926 0,3577 0,4313 0,5148 0,6097 0,7178 0,8415 0,9834 1,1468 1,3356 1,5547 1,8101 2,1092 2,4614 2,8785 B II cotg D cotg 1,1159 1,2454 1,3903 1,5527 1,7349 1,9397 2,1703 2,4307 2,7252 3,0591 3,4386 3,8713 4,3661 4,9338 5,5872 6,3424 7,2188 8,2403 9,4367 10,8455 12,5138 cotg 3,1416 3,3196 3,5100 3,7139 3,9326 4,1677 4,4208 4,6940 4,9894 5,3095 5,6572 6,0358 6,4491 6,9016 7,3983 7,9453 8,5497 9,2198 9,9654 10,7985 11,7334 12,7874 ’II: trọng lượng riêng đất đáy móng II: trọng lượng riêng đất từ đáy móng trở lên mặt đất hi: chiều cao lớp đất từ đáy móng trở lên mặt đất cII: lực dính đất từ đáy móng trở xuống Lưu ý: Khi tính sức chịu tải tính toán theo TTGH II đất chưa có thông số bề rộng đáy móng Bm, ta tiến hành giải lặp sau: Chiều dài móng Lm= Li+2x Đoạn đầu thừa hai đầu móng băng x nhằm tăng diện tích móng, tăng khả chống xuyên thủng , tránh ứng suất cục bộ, thường lấy khoảng Ltb/4 Ltb/2 Cho Bm=1m RII Fm Bm … (giải đến hội tụ) Chiều rộng chiều dài móng thường chọn làm tròn đến 100mm 2.3.4 Chọn kích thước lại Chiều cao cánh móng: hc' 200mm (tùy thuộc vào Bm) Chiều cao móng: hm chọn sơ kiểm tra điều kiện xuyên thủng cánh móng phải đảm bảo độ dốc i 30% (thuận tiện cho trình đổ bê tông) Chiều cao dầm móng: hd chọn sơ theo nhịp dầm Ltb Sau ta phải kiểm tra lại hợp lý hd chọn theo hàm lượng cốt thép dầm thấy hàm lượng cốt thép không hợp lý ta phải chọn lại hd hd bd bd bc Chiều rộng dầm móng bd thường chọn theo: 50mm 2.4 Kiểm tra 2.4.1 Kiểm tra ổn định đất đáy móng Nhằm đảm bảo đất hoạt động vật liệu biến dạng đàn hồi (để việc tính độ lún theo lý thuyết Boussinesq có sai số nhỏ), phải kiểm tra điều kiện ổn định đất đáy móng ptbtc Điều kiện kiểm tra: tc max p tc p N tc Fm tc tb p tc tb p tb Df M tc Wm M tc Wm R II 1, R II với Wm Bm L2m Momen qui trọng tâm đáy móng sau: M tc Mitc Hitc hd Nitc xi với Mi, Hi, xi lấy giá trị đại số Thiết kế hợp lý ptbtc chênh lệch không nhiều so với RII (khoảng 10%)