Các móng đơn làm bằng gạch đá xây loại này, khi chịu tác dụng của tải trọng (Hình 2.3b) tại đáy móng xuất hiện phản lực nền, phản lực này tác dụng lên đáy móng, và phần móng chìa ra[r]
(1)TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KHOA
Bài giảng môn sở
kỹ thuật xây dựng
(2)CHƯƠNG II: MĨNG NƠNG TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN
ß KHÁI NIỆM CHUNG
1.1 Định nghĩa
Móng nơng móng xây hố đào trần, sau lấp lại, chiều sâu chơn móng khoảng 2÷3m, trường hợp đặc biệt sâu đến 5m
So với loại móng sâu, móng nơng có ưu điểm:
+ Thi cơng đơn giản, khơng địi hỏi thiết bị thi cơng phức tạp Việc thi cơng móng nơng dùng nhân cơng để đào móng, số trường hợp với số lượng móng nhiều, chiều sâu lớn dùng máy móc để tăng suất giảm thời gian xây dựng móng
+ Móng nơng sử dụng rộng rãi cơng trình xây dựng vừa nhỏ, giá thành xây dựng móng móng sâu
+ Trong q trình tính toán bỏ qua làm việc đất từ đáy móng trở lên
1.2 Phân loại móng nơng
1.2.1 Dựa vào đặc điểm tải trọng
Dựa vào tình hình tác dụng tải trọng người ta phân thành : + Móng chịu tải trọng tâm
+ Móng chịu tải trọng lệch tâm
+ Móng cơng trình cao (tháp nước, ống khói, )
+ Móng thường chịu lực ngang lớn (tường chắn, đập nước, ) + Móng chủ yếu chịu tải trọng thẳng đứng, mô men nhỏ
1.2.2 Dựa vào độ cứng móng
+ Móng tuyệt đối cứng: Móng có độ cứng lớn (xem vô cùng)
biến dạng bé (xem gần 0), thuộc loại có móng gạch, đá, bê tơng
+ Móng mềm: Móng có khả biến dạng cấp với đất (biến dạng
lớn, chịu uốn nhiều), móng BTCT có tỷ lệ cạnh dài/ngắn > lần thuộc loại móng mềm
+ Móng cứng hữu hạn: Móng Bê tơng cốt thép có tỷ lệ cạnh dài/cạnh ngắn <
lần Việc tính tốn loại móng khác nhau, với móng mềm tính tốn phức tạp
1.2.3 Dựa vào cách chế tạo
Dựa vào cách chế tạo, người ta phân thành móng tồn khối móng lắp ghép + Móng tồn khối: Móng làm vật liệu khác nhau, chế tạo vị trí xây dựng (móng đổ chỗ)
+ Móng lắp ghép: Móng nhiều khối lắp ghép chế tạo sắn ghép lại với thi cơng móng cơng trình
1.2.4 Dựa vào đặc điểm làm việc
Theo đặc điểm làm việc, có loại móng nơng sau :
+ Móng đơn: dạng cột dạng bản, dùng cột tường kết
hợp với dầm móng
+ Móng băng cột chịu áp lực từ hàng cột truyền xuống, hàng cột phân bố theo hai hướng dùng máy đóng băng giao thoa
+ Móng băng tường: phần kéo dài xuống đất tường chịu lực
(3)+ Móng bản, móng bè : móng dạng BTCT nằm phần hay tồn cơng trình
+ Móng khối: móng cứng dạng khối đơn nằm tồn cơng trình Theo cách phân loại ta nghiên cứu cấu tạo chi tiết số loại thường gặp
ß2 CẤU TẠO CÁC LOẠI MĨNG NƠNG THƯỜNG GẶP 2.1 Móng đơn
Móng đơn chế tạo, kiến thiết chân cột nhà dân dụng nhà công nghiệp,
dưới trụ đỡ dầm tường, móng mố trụ cầu, móng trụ điện, tháp ăng ten,
Móng đơn có kích thước khơng lớn lắm, móng thường có đáy hình vng, chữ
nhật, trịn, dạng chữ nhật sử dụng rộng rãi
(a) (b) (c) (d)
Hình 2.1:Một số loại móng đơn
a Móng đơn cột nhà: gạch, đá xây, bê tơng, b Móng đơn cột: bê tơng bê tơng cốt thép c Móng đơn trụ cầu
d Móng đơn chân trụ điện, tháp ăng ten
Thuộc loại móng đơn, ta xét cấu tạo chi tiết loại sau
2.1.1 Móng đơn tường
1
4
3
Móng đơn tường
được áp dụng hợp lý áp lực tường truyền xuống có trị số nhỏ đất tốt có tính nén lún bé
Các móng đặt cách
nhau từ 3÷6m dọc theo tường đặt tường góc nhà, tường ngăn chịu lực chỗ có tải trọng tập trung móng đơn, người ta đặt dầm móng (dầm giằng)
Hình 2.2: Cấu tạo móng đơn dưới tường
1 Bản móng, đệm móng;2 Cột truyền lực bê tơng; Dầm móng; Lớp lót tường; Tường nhà
2.1.2 Móng đơn cột trụ
Móng đơn cột làm đá hộc hình (2.3a) Móng bê tơng bê tơng
(4)Các móng đơn làm gạch đá xây loại này, chịu tác dụng tải trọng (Hình 2.3b) đáy móng xuất phản lực nền, phản lực tác dụng lên đáy móng, phần móng chìa khỏi chân cột bậc bị uốn dầm công xôn, đồng thời móng bị cắt theo mặt phẳng qua mép cột
α
1 h
l
r
(a) (b)
g ng độ vật liệu nhỏ Mặt biên m truyền
Do vậ ỷ số h/l (giữa chiều cao rộn
Hình 2.3a: Cấu tạo móng đơn bằng đá hộc Hình 2.3b: Sơđồ làm việc của móng
1 Đường truyền ứng suất; Góc mởα
y t bậc móng) phải lớn phản lực
óng phải nằm hệ thống đường r lớn cườ
ứng suất khối móng Do để quy định móng cứng hay móng mềm,
người ta dựa vào góc α
Đối với móng cứng α phải bé αmax đó, nghĩa tỷ số h/l khơng nhỏ trị số sau :
Áp lực trung bình đáy móng
P ≤ 1,5kG/cm2 P > 1,5kG/cm2
Mác Bê tơng Loại móng
≥ 100 < 100 ≥ 100
< 100
Móng băng 1,5 1,35 1,75 1,5
Móng đơn 1,65 1,5 2,0 1,65
Áp lực trung bình đáy móng Móng đá hộc &
BT đá hộc
P
mác vữa ≤ 2,5kG/cm2 P > 2,5kG /cm2
50 ÷ 100 10 ÷ 35
4
1,25 1,5 1,75
1,5 1,75 2,00
Trường hợp đặt cốt thép bậc cuối tỷ số h/l bậc phía phải
1 (tức max= )
Chiều cao bậc móng: Móng bê tơng đá hộchb ≥30, móng gạch đá xây
35
α
45
<
hb 60
* Với móng đơn bê tơng cốt thép khơng cần kh g chế tỷ số h/l mà
÷
ốn
vào kết tính tốn để xác định chiều cao, kích thước hợp lý móng cốt thép
(5)Thuộc loại móng đơn bê tơng cốt thép người ta dùng móng đơn BTCT đỗ chỗ mà dùng kết cấu lắp ghép không hợp lý cột truyền tải trọng lớn Móng bê tơng cốt thép đổ chỗ cấu tạo nhiều bậc vát móng
50
H
50
100 b<3000
2
5
-30cm
30d
100
100 b<3000 100 100 b<3000 100
25-30
cm
30d
50 b
100
>
200
ht
50
bc 75
200 vaì<0,75ht 75
The
ïp cá
øu l
à
õp
Nhồi bêtông cốt liệu nhỏ Mác >200
Lớp vữa ximăng Mac 50 50
50
>
200
>
200
50 50 Lớp vữa ximăng Mac 50
The
ïp cá
øu l
à
õp
75
200 vaì<0,75ht 75
bc
50
ht
>
200 100
b
50 50
50 50 b 50
>
200 50
bc 75
The
ïp cá
øu l
à
õp
Lớp vữa ximăng Mac 50 50
50
>
200
2 6a200 200
Hình 2.4 Cấu tạo một số móng đơn BTCT đổ tại chổ
Dưới móng bê tơng cốt thép, thường người ta làm lớp đệm sỏi có tưới chất dính kết đen vữa xi măng, bê tông mác thấp bê tông gạch vỡ Lớp đệm có tác dụng sau:
+ Tránh hồ xi măng thấm vào đất đổ bê tông
+ Giữ cốt thép cốt pha vị trí xác định, tạo mặt thi cơng + Tránh khả bê tông lẫn với đất thi cơng bê tơng
- Móng đơn bê tơng cốt thép lắp ghép cột cấu tạo nhiều khối, để giảm trọng lượng, người ta làm khối rỗng khối có sườn để việc cấu lắp thi cơng dễ dàng
I Bn
2 Sườn Ngàm bê tông Cột I
I
I-I
a b
I
I - I
1
3
1
(6)ƯƠNG II TRANG 70 12 L B J m m
x = - qn tính tiết diện
móng với trục y
Lm Bm B iB BiL y x ∑ = L
x N.e
M - momen quanh trục x
∑
= B
y N.e
M - momen quanh trục y
+ Kiểm tra sức chịu tải đất đáy móng bè
5 Chia móng bè thành dải theo phương x hay phương y đường trung bình cột
6 Tính áp lực truyền xuống dải móng i :
m iB tb i B L
N =σ
∑
Hay : pi =σtb.BiB.Lm (2.149) Với : m m tb L B N ∑ =
σ (2.150)
7 Hiệu chỉnh áp lực :
Tổng áp lực lấy trực tiếp từ cột dải i không với ,
lực cắt bên hông dải khơng đưa vào tính tốn Do phản lực phải hiệu chỉnh tổng lực bình quân :
∑Nđ ∑Ni
2 N N
Ntb ∑ i ∑ đ
∑ = + (2.151)
Áp lực trung bình hiệu chỉnh :
m iL tb * tb m iB tb * tb B B N hay L B N ∑ ∑ σ = =
σ (2.152)
Hệ số áp lực hiệu chỉnh :
∑ ∑ = i tb N N
F (2.153)
Hệ số nhân cho lực Ni tác dụng dải i (F.Ni) dùng trị số để tính tốn
8 Tính tốn nội lực M, Q móng Tính độ bền móng :
- Kiểm tra điều kiện chọc thủng mặt phẳng nghiêng vị trí chân cột : Điều kiện bền :
0 tb k max 0,75R u h
N ≤ (2.154)
Với Nmax - Lực chọc thủng lớn nhất;
Rk - Cường độ chịu kéo Bê tông;
ho - Chiều cao làm việc
móng ;
utb – Chu vi trung bình
tháp chọc thủng, tùy vào vị trí cột utb khác :
Đà nẵng 9/2006 CH
Hình 2.60: Sơđồ chia dải tính móng bè
(7)Cột : utb = uc + 4ho
Cột cạnh : utb = uc + 3ho
Cột góc : utb = uc + 2ho
- Tính cốt thép chịu uốn : Cốt thép tính từ giá trị nội lực tốn tính móng băng
7.6.2 Phương pháp tính đàn hồi
Phương pháp tính tốn nội lực móng bè theo cách gần đúng, xem
móng bè đàn hồi
Nội dung phương pháp gồm bước sau :
1 Xác định kích thước móng chiều dày h móng bè Xác định hệ số c đất
3 Tính độ cứng D móng :
) ( 12 h E D 2 µ −
= (2.154)
Trong : E – mođun đàn hồi bêtơng
µ - hệ số poisson vật liệu bêtơng Xác định bán kính độ cứng hữu hiệu L
4
c D
L= (2.155)
Bán kính ảnh hưởng cột 4L Xác định momen theo tọa độ cực (r,ϕ):
Gồm momen hướng tâm Mr momen
tiếp tuyến Mt (trên đơn vị bề rộng
bản) biến dạng w điểm :
⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ µ − − = ) L r ( ) L r ( Z ) ( ) L r ( Z M '
r (2.156)
⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ µ − + µ = ) L r ( ) L r ( Z ) ( ) L r ( Z M '
t (2.157)
) L r ( Z D PL w 3
= (2.158)
y x ϕ r Mr Mt -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Z'3(r/L) Z4(r/L) Z3(r/L) Z'4(r/L)
Trong : P – tải trọng cột, r khoảng cách từ cột tác dụng tải trọng đến điểm xét, Z3 , Z'3, Z4 hệ số xác định
từ hàm hyperolic (Hetenyi, 1946) thiết lập thành toán đồ tra theo tỷ số
r
(8)tiếp tuyến quan hệ tọa độ vng góc: (2.159) ϕ
+ ϕ
=
t
r
x M cos M sin
M y
x ϕ
r
Mr
Mt
(2.160)
ϕ +
ϕ
=
t
r
y M sin M cos
M
7 Với góc ϕ định nghĩa hình vẽ (2.63) Tính lực cắt Q cho đơn vị bề rộng
) L
r ( Z L
P Q '
4
−
= (2.161)
'
Z - tra tốn đồ (2.62)
8 Tính tốn độ bền móng