PHƯƠNG ÁN MÓNG BÈ
XI.2 THIẾT KẾ MÓNG BÈ
XI.2.2 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN VÀ TIÊU CHUẨN
Tải trọng là phản lực tại các nút ở chân công trình giải khung ở chương trước.
ETAP giải nội lực với tất cả các trường hợp và thiết kế kế với trường hợp nguy hiểm nhất. Với giá trị áp lực tình được là giá trị tính toán, giá trị tiêu chuẩn để tính theo TTGH II, về nguyên tắc là đặt tải tiêu chuẩn thì có giá trị nội lực tiêu chuẩn.
Nhưng một cách gần đúng và chấp nhận được là lấy giá trị tiêu chuẩn bằng giá trị tính toán chia cho 1.15.
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 242
XI.2.3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC SƠ BỘ MÓNG VÀ KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI
NEÀN:
Chọn lớp đất 2 là nền đất để đặt móng.
Chọn sơ bộ chiều sâu đặt móng Df = 0.5m (độ sâu -3.05m).
Chiều dài móng: L= 52(m).
Chiều rộng móng b=28(m)
Mực nước ngầm cách mặt đất trung bình 0.4m(xem như mực nước ngầm ngay tại mặt đất).
Hình7.2 Chiều sâu chôn móng Ta có sức chịu tải tiêu chuẩn tính theo trạng thái giới hạn II
( )
1 2
II II II II
tc
R m m Ab BDf DC
K γ γ ∗
= + +
Từ giá trịϕII= 14041’ tra bảng ta được:
A = 0.31 B = 2.25 C = 4.8
Và γwII =9.7 KN/m3,m1 =1, m2 =1, ktc=1
RII = 1 x1x (0.31x28x9.7 + 2.25x0.5x9.7 +4.8*39.75) = 286 kN/m2 Kích thước móng sơ bộ được xác định như sau:
F = BxL=28x52=1456 m2
Chọn chiều dày móng là hm=0.5 m
Chọn kích thước sừơn như sau(sườn có tác dụng chống trượt , chống xuyên thủng từ cột và đỡ bản bè)
b =1000, h =2000
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 243
Xuất kết quả từ ETAP sang SAFE
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 244
Chọn kích thước dầm móng 1x2 m, vẽ thêm các đầm móng trong SAFE , định
nghĩa ,... nhờ phần mềm SAFE giải tìm nội lực trong bản và sườn. Nội lực xuất từ phần mềm SAP giải khung với các trường hợp tải, ta gán thêm tải tầng hầm cho
bản, và được kết quả nội lực như sau:
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 245
BIỂU ĐỒ ÁP LỰC ĐẤT
BIỂU ĐỒ CHUYỂN VỊ
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 246
BIỂU ĐỒMÔMEN DẦM
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 247
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT DẦM
Biểu mô men theo dải X
Biểu mô men theo dải Y
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 248
Biểu đồ lực cắt theo dải X
Biểu đồ lực cắt theo dải Y
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 249
Biểu đồ diện tích cốt thép của dầm ( tính theo cm2)
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 250
Biểu đồ diện tích cốt thép đai của dầm ( tính theo cm2)
Biểu đồ bố trí cốt thép nhịp của dải X
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 251
Biểu đồ bố trí cốt thép gối của dải X
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 252
Biểu đồ bố trí cốt thép nhịp của dải Y
Biểu đồ bố trí cốt thép gối của dải Y Lực dọc ứng với tâm móng:
Ntc= ∑Ntci
Moment ứng với trọng tâm móng ( chọn chiều mômen quay theo chiều kim đồng hồ là chiều dương )
Mtc= ∑Mtc+∑Nitc*x+∑Qitc*hb m Aùp lực trung bình tiêu chuẩn:
Ptbtc = Nitc tbxDf Lxb +γ
∑
Cường độ áp lực tiêu chuẩn lớn nhất và nhỏ nhất.
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 253
2
tc 6 tc
tc tb
nax f
N M
p D x
Lxb L xb γ
=∑ + +
min 2
tc 6 tc
tc tb
f
N M
p D x
Lxb L xb γ
=∑ − +
Pmaxtc= max 252.675 6 3.05 238 1.15
tt
tb f
P xD x
n +γ = + = kN/m2 < 1.2RII = 343.2kN/m2 Pmintc= min 121.039 6 3.05 123.55
1.15
tt
tb f
P xD x
n +γ = + = kN/m2 > 0
Ptbtc=180.77 kN/m2 < RII
Vậy ta chọn b= 28 m, Df =0.5m thoả điều kiện đất làm việc trong giai đoạn đàn hoài.
XI.2.4 TÍNH LÚN CHO MÓNG BÈ:
Chiều dày lớp phân tố: chính là ứng với chiều dày từng lớp, do bề rộng móng lớn.
Việc tính lún lấy. Áp lực gây lún Pgl = Ptctb - γDf, xem tải phân bố đều trên diện chữ nhật 28x52 tra hệ số Kotheo sách cơ học đất:
Pgl = Ptctb - γDf = 180.77 -3.05*6= 162.47 kN/m2 Tính luùn :
Ta có đất nền xem là đàn hồi
S = Pxbx m ax(1 2)
E α −à
Hay độ lún trung bình của móng theo SNIP 15-74
1 1
n
i i
i i
k k S P xbM
E
−
=
= ∑ −
Hay theo SNIP 2.02.01-83
1 1
n
c i i
m i i
P xbxk k k
S k E
−
=
= ∑ −
Trong đó
b: là bề rộng móng
p: áp lực trung bình đáy móng
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 254
M: hệ số hiệu chỉnh cho móng có b>15m
Kc:hệ số điều chỉnh ảnh hưởng độ sâu
Km: hệ số ảnh hưởng bề rộng móng và độ cứng nền
Ki và ki-1: hệ số hình dạng móng và độ sâu lớp thứ i trong chiều dày H Ei: mođun biến dạng lớp thứ i
n: số lượng lớp khác nhau về tính nén lún trong phạm vi H xác định H
-H được lấy từ cốt đáy móng đến mái của lớp đất có mođun biến dạng
100 E ≥ M P a
- khi b>10m và E ≥10M P athì H =Ho+txb, và nhân với hệ số hiệu chỉnh kp
Ho=9m, t=0.15 nếu nền là đất sét Ho=6m, t=0.1 nếu nền là đất cát
Trong phạm vi từ Hc đến Hs chỉ toàn là cát thì
3
p B
c si
H = H + k ∑h
Trong phạm vi từ Hc đến Hs chỉ toàn là sét thì
2
p B
c si
H = H + k ∑h
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 255
Hình 7.5 áp lực đất và tải ngoài
Trong phạm vi từ Hc đến Hs vừa có cát vừa có sét
3 3
p B p H
c si si
k k
H = H + ∑h + ∑h
Nếu H<5m thì cộng thêm lớp có E<10M P a
Hình 7.5 áp lực đất và tải ngoài
• Aùp dụng ta có :
m k
b
Hs=(9+0.15 ) p=(9+0.15×28)×0.87=11.88 m k
b
Hc =(6+0.1 ) p =(6+0.1×28)×0.87=7.92
Trong phạm vi Hc đến Hs chỉ có cát nên 7.92 0.87 6 9.66
H = + 3 x = m
B=28>15⇒ km =1 4 . 1 623
. 28 0
66 . 9 2
2 = × = ⇒kc =
b H
0 , 156 . 0 623
. 2 0
; 96 . 28 1 52
1= =
⇒
=
=
= k ko
b H b
l
Vậy s 7.69cm
15000 1
) 0 156 . 0 ( 4 . 1 28 2 .
170 =
×
−
×
×
= ×
7.69 gh 8
s= cm<s = cm(đạt yêu cầu về lún
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 256
XI.2.5 Kiểm tra bản móng không đặt cốt đai
Dựa vào biểu đồ lực cắt theo dải X, dải Y ta chọn lực cắt lớn nhất để kiểm tra.
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 257
3 0
2057.68 (1 ) 0.6 1 1050 4 0.42 4536
MAX b n bt
Q = kN <ϕ +ϕ R xbxh = x x x x = kN Kiểm tra xuyên thủng bản móng và các sườn móng tính theo chiều dài bản
PTB = PTC . 1.2= 180.7x 1.2 = 216.924 kN 0.75 0
tt
xt tb bt tb
P =P F< R xb xh 216.924 (8 1 1) 1518.468 Pxt = x x − = kN 0.75 1050 4(0.45 1) (0.42 1.2)) 0.45 1878
Pcx= x x + + + x = kN
cx xt
P >P Vậy đạt yêu cầu về xuyên thủng.
XI.2.6 Kiểm tra ổn định lật và trượt của công trình
XI.2.6.1 Ổn định lật
Kiểm tra với phương đón gió lớn và là phương yếu của công trình(phương này thỏa thì phương còn lại cũng thỏa)
CL GL
M >nM
n hệ số an toàn(n=1.5)
Với 1
CL 2
M =n NxB
n1 hệ số giảm tải bản thân(n1=0.9)
để đơn giản không tính lại ta lấy kết quả từ ETABS rồi chia cho n2=1.15 353044
306995 1.15 1.15
Ntt
N = = = kN
0.9 306995 24 3315544
CL 2
M = x x = kNm
MGLlà do gió tác động, lấy kết quả tính gió từ chương trứơc ta có kết quả sau Cao (m) Lực (kN) Moment(kNm)
5 0 0 8.2 115.66 948.39 11.4 168.19 1917.3 14.6 176.02 2570 17.8 181.74 3235
21 205.63 4318.3 24.2 208.67 5049.8 27.4 183.04 5015.2 30.6 217.52 6656.1 33.8 233.45 7890.6 37 234.23 8666.7 40.2 236.5 9507.3
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 258
43.4 239.29 10385
46.6 241.27 11243 49.8 240.7 11987
53 222.65 11800
Toồng 3104.556 101190 Bảng 7.1 giá trị moment lật
1.5 101190 151785
MGL = x = kNm
3315544 151785
CL GL
M = >nM =
Vậy ổn định lật thỏa
XI.2.6.2 Ổn định trượt
Cũng kiểm tra với phương đón gió lớn và là phương yếu của công trình(phương này thỏa thì phương còn lại cũng thỏa)
CL GL
T >nT
Với n hệ số an toàn(n=1.5)
1 2
tt CL
T fxn xN
= n
f hệ số ma sát đất nền và bê tông(f=0.5 cát) 353044
0.5 0.9 138148
CL 1.15
T = x x = kN
GL gio 6555
T =∑Q = kN
138148 9833
CL GL
T = kN>nT = kN Vậy ổn định trượt đạt yêu cầu
XI.2.7 . TÍNH CỐT THÉP CHO MÓNG
XI.2.7.1.1 TÍNH CỐT THÉP SƯỜN LẬP THÀNH BẢNG :
Bê tông c p đ b n B25 C t thép AIII Rb
daN/cm2
Rbt
daN/cm2
Eb
daN/cm2 αR Rs daN/cm2
Rsc daN/cm2
ES
daN/cm2 145 10.5 3.105 0.58 2800 2800 2.1.106
Kớ hieọu Phần tử dầm
Tieát dieọn
h0
cm
AS
cm2
Ch丑n theùp
Achọn cm2
à (%) Ki吋m tra G嘘i
A-1 190 9.21 4 Φ 25 19.6 0.1 Thỏa
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 259
Nh鵜p
A-1 190 44.6 10 Φ 25 49 0.26 Thỏa G嘘i
A-2 190 51.93 11ứ Φ 25 53.9 0.28 Thỏa Nh鵜p
A-2 190 24.1 6ứ Φ 25 29.4 0.15 Thỏa G嘘i
A-3 190 60.6 13 Φ ứ25 63.67 0.33 Thỏa DAÂM TRUẽC
A-D
Nh鵜p
A-3 190 27.06 6ứ Φ 25 29.4 0.15 Thỏa BẢNG TÍNH THÉP DẦM MÓNG TRỤC A-D
Kớ hieọu Phần tử dầm
Tieát dieọn
h0
cm
AS
cm2
Ch丑n
thép Achọn cm2
à (%) Ki吋m tra G嘘i
B-1 190 4.190 6ứ Φ 32 48.24 0.25 Thỏa Nh鵜p
B-1 190 75.917 10 Φ 32 80.4 0.42 Thỏa G嘘i
B-2 190 43.871 6ứ Φ 32 48.24 0.70 Thỏa Nh鵜p
B-2 190 94.325 12ứ Φ 32 96.48 0.51 Thỏa G嘘i
B-3 190 65.259 12 Φ ứ32 96.48 0.51 Thỏa Nh鵜p
B-3 190 68.13 10ứ Φ 32 80.4 0.42 Thỏa DAÂM TRUẽC
B-C
G嘘i
B-4 190 41.2 6ứ Φ 32 48.24 0.25 Thỏa BẢNG TÍNH THÉP DẦM MÓNG TRỤC B – C
Kớ hieọu Phần tử dầm
Tieát dieọn
h0 cm
AS cm2
Ch丑n theùp
Achọn cm2
à (%) Ki吋m tra G嘘i
1-A 190 4.190 4 Φ 25 19.6 0.1 Thỏa Nh鵜p
1-A 190 38.1 10 Φ 25 49 0.26 Thỏa G嘘i
1-B 190 43.871 11 Φ 25 53.9 0.28 Thỏa DAÂM TRUẽC
1-7
Nh鵜p
1-B 190 24.14 6 Φ 25 29.4 0.15 Thỏa
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 260
G嘘i
1-C 190 59.259 13 Φ ứ25 63.7 0.34 Thỏa Nh鵜p
1-C 190 45.78 10ứ Φ 25 49 0.26 Thỏa
Kớ hieọu Phần tử dầm
Tieát dieọn
h0
cm
AS
cm2
Ch丑n
thép Achọn cm2
à (%) Ki吋m tra G嘘i
1-A 190 14.2 2 Φ 32 19.6 0.1 Thỏa Nh鵜p
1-A 190 45.3 12 Φ 32 49 0.26 Thỏa G嘘i
1-B 190 43.871 11 Φ 32 53.9 0.28 Thỏa Nh鵜p
1-B 190 25.4 24 Φ 32 29.4 0.15 Thỏa G嘘i
1-C 190 59.259 13 Φ ứ32 63.7 0.34 Thỏa DAÂM TRUẽC
3-5
Nh鵜p
1-C 190 45.78 12 Φ 32 49 0.26 Thỏa
Kớ hieọu Phần tử dầm
Tieát dieọn
h0
cm
AS
cm2
Ch丑n theùp
Achọn cm2
à (%) Ki吋m tra G嘘i
1-A 190 15.6 4 Φ 32 19.6 0.1 Thỏa Nh鵜p
1-A 190 38.1 9 Φ 32 49 0.26 Thỏa G嘘i
1-B 190 43.871 11 Φ 25 53.9 0.28 Thỏa Nh鵜p
1-B 190 24.14 6 Φ 32 29.4 0.15 Thỏa G嘘i
1-C 190 59.259 13 Φ ứ32 63.7 0.34 Thỏa DAÂM TRUẽC
2-4-6
Nh鵜p
1-C 190 45.78 9ứ Φ 32 49 0.26 Thỏa
Kớ hieọu Phần tử dầm
Tieát dieọn
h0 cm
AS cm2
Ch丑n theùp
Achọn cm2
à (%) Ki吋m tra G嘘i 190 4.190 4 Φ 20 12.56 0.1 Thỏa
SVTH : ẹinh Vaờn Sụn MSSV : 20661170 Trang 261
DAÂM TRUẽC
2” –B-C Nh鵜p 190 179.41 16 Φ 32 128.6 1.13 Thỏa
XI.2.7.1.2 CHỌN CỐT THÉP BẢN LẬP THÀNH BẢN
- Phương pháp tính và sơ đồ tính toán cốt thép cho bản móng: chia bản móng thành từng dải dọc suốt chiều dài công trình và tính toán nội lực riêng cho từng dải. Tính toán cốt thép lớp trên và lớp dưới riêng cho từng dải,kết quả cốt thép sẽ được xuất ra từ phần mềm SAFE.