Tải bản đầy đủ

2 2 xác định kích thước sơ bộ đáy móng công trình ngầm

2.2. Xác định kích thước sơ bộ đáy móng công trình ngầm
2.2.1 Móng đơn chữ nhật
Bước 1: Giả thiết một giá trị bề rộng móng b.
Giá trị ban đầu này có thể chọn bất kỳ, với người chưa có kinh nghiệm thiết kế có
thể chọn trong khoảng 1m đến 3m.
Bước 2: Xác định cường độ tính toán trên nền R:
Có 2 cách xác định R: tính theo các chỉ tiêu cơ lý hoặc sử dụng bảng tra.
* Xác định R theo các chỉ tiêu cơ lý:
m1m 2

R = k (Abγ II + B.h.γ II + D.cII − γ II .h 0 )
(2.1)
tc
m1 hệ số điều kiện làm việc của nền đất, tra Bảng 2.1. Lưu ý cát pha là
đất loại sét (đất dính) do đó m1 tra theo độ sệt IL.
m2 hệ số điều kiện làm việc của công trình trong sự tương tác với nền, tra
Bảng 2.1. Lưu ý nhà khung là kết cấu mềm m2 = 1.
ktc - hệ số tin cậy.
ktc= 1 Nếu các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp đối với
đất.
ktc = 1,1 Nếu các chỉ tiêu đó tra theo bảng của quy phạm.

A,B,D - các hệ số không thứ nguyên, tra Bảng 2.2 theo ϕII hoặc tính theo công thức
giải tích:
A=

'

'

π cot gφII
0,25π
π
B =1+
D=
,
,
,
cot gφII + φII − 0,5π
cot gφII + φII − 0, 5π
cot gφII + φII − 0, 5π

(Đơn vị của ϕII là rad)
γ II , c II , ϕII - trị tính toán của trọng lượng riêng hiệu quả, lực dính đơn vị và góc ma
sát trong của đất tại đáy móng (II = trạng thái giới hạn II).
h - độ sâu chôn móng kể từ đáy móng đến cốt thiên nhiên, xác định như chỉ dẫn ở
Hình 2.8. Trường hợp có các tĩnh tải phân bố tác dụng lên mặt nền hai bên
móng thì trị số của h cần cộng thêm chiều cao cột đất quy đổi của của các tải
trọng đó.
'
γ II - trị tính toán trung bình của trọng lượng riêng hiệu quả của đất trong phạm vi
h:
n

γ 'II =

Σ γi hi

I=1

h


ho= h - htđh , khi không có tầng hầm ho = 0.
htđh- chiều cao cột đất quy đổi từ đáy móng đến mặt trên sàn tầm hầm có xét đến
chênh lệch giữa trọng lượng riêng của vật liệu sàn so với γ 'II :


γs

htđh = h1+ hs . γ '

II

h

h1- chiều dày lớp đất từ đáy móng đến mặt dưới sàn tầng hầm;
hs , γs- Chiều dày và trọng lượng riêng của kết cấu sàn tầng hầm
Chú ý:
- Trọng lượng riêng hiệu quả của đất, lấy bằng trọng lượng riêng tự nhiên cho
đất trên mực nước ngầm, trọng lượng riêng đẩy nổi cho đất dưới mực nước
ngầm. Riêng đối với đất sét cứng, nửa cứng (IL ≤ 0,25), không thấm nước thì lấy
bằng trọng lượng riêng bão hoà.
- Có thể áp dụng công thức (2.1) với móng có hình dạng trên mặt bằng bất kỳ.
Đối với móng có dạng hình tròn hoặc đa giác đều, trị số "b" lấy bằng Am ,
trong đó Am là diện tích đáy móng.
- Khi chiều sâu đặt móng nhỏ hơn 1m, để tính toán R theo công thức (2.1), lấy h
= 1m, trừ trường hợp khi nền là cát bụi no nước hoặc đất loại sét có độ sệt IL >
Cèt ®Þa h×nh
0,5, lúc này chiều sâu đặt móng lấy theo thực tế từ cốt quy hoạch.
tù nhiªn
'
- h. γCèt
q
còn
gọi

áp
lực
hông
mặt
bên
móng,

tác
dụng
chống
sự đẩy trồi
Cèt
±0,00
II =
san nÒn
Cèt san nÒn
của móng. Trường hợp áp lực hông hai bên móng khác nhau, ví dụ tôn nền
Cèt ®Þa h×nh
không
tù nhiªnđều..., thì lấy trị số nhỏ hơn đưa vào tính toán.
mm
h

h

'
1 2
- Khi chiều rộng của tầng hầm lớn hơn 20m: R = k ( Abγ II + B.htd .γ II + D.cII )
tc

a)

Cèt ®Þa h×nh
tù nhiªn
Cèt san nÒn

b)

h

hs
h1

h

ho

h

Cèt ®Þa h×nh
tù nhiªn

htd

Cèt san nÒn

B< 20 m
Cèt ®Þa h×nh
tù nhiªn

Cèt san nÒn

Cèt san nÒn

h=

htd

h = htd

h1

h = htd

hs

Cèt ®Þa h×nh
tù nhiªn

c)
B > 20 m

Hình 2.8 Sơ đồ tính toán chiều sâu đặt móng nhà khi xác định R
a. Móng không nằm trong phạm vi tầng hầm; b. Móng trong phạm vi tầng
hầm khi chiều rộng tầng hầm B ≤ 20m; c. Tương tự khi B > 20m


Bảng 2.1 Hệ số m1, m2
Hệ số
m1

Loại đất

Hệ số m2 đối với nhà và công trình có
sơ đồ kết cấu cứng với tỷ số chiều dài
của nhà (công trình) hoặc từng đơn
nguyên với chiều cao L/H bằng:
≥4
≤ 1,5

Đất hòn lớn có chất nhét là cát và đất cát
không kể đất phấn và bụi
1,4
1,2
1,4
Cát mịn:
- Khô và ít ẩm
1,3
1,1
1,3
- No nước
1,2
1,1
1,3
Cát bụi:
- Khô và ít ẩm
1,2
1,0
1,2
- No nước
1,1
1,0
1,2
Đất hòn lớn, có chất nhét là sét và đất sét
có độ sệt IL ≤ 0,5
1,2
1,1
1,1
Như trên, có độ sệt IL > 0,5
1,1
1,0
1,0
Chú thích:
1. Sơ đồ kết cấu cứng là những nhà và công trình mà kết cấu của nó có khả năng đặc biệt để
chịu nội lực thêm gây ra bởi biến dạng của nền, muốn thể phải dùng các biện pháp nêu ở
điều 3.75 của TCXD 45-78.
2. Đối với nhà có sơ đồ kết cấu mềm thì hệ số m2 lấy bằng 1.
3. Khi tỷ số chiều dài trên chiều cao của nhà, công trình nằm giữa các trị số nói trên thì hệ số
m2 xác định bằng nội suy.
Bảng 2.2 Hệ số A, B, D xác định cường độ tính toán R của đất nền

ϕoII

A

B

D

ϕoII

A

B

0
2
4
6
8
10
12

0
0,03
0,06
0,10
0,14.
0,18
0,23

1,00
1,12
1,25
1,39
1,55
1,73
1,94

3,14
3,32
3,51
3,71
3,93
4,17
4,42

24
26
28
30
32
34
36

0,72
0,84
0,98
1,15
1,34
1,55
1,81

3,87
4,37
4,93
5,59
6,35
7,21
8,25

D
6,45
6,90
7,40
7,95
8,55
9,21
9,98


14
16
18
20

0,29
0,36
0,43
0,51

2,17
2,43
2,72
3,06

4,69
5,00
5,31
5,66

38
40
42
44

2,11
2,46
2,87
3,37

Ví dụ 2.1
Nền đất tự nhiên có chiều dày và chỉ tiêu cơ lý các lớp như sau:
dày
W
WL
γw
γh
STT
Lớp đất
(m)
(kN/m3) (kN/m3) (%) (%)
1
Trồng trọt
0,7
17
2
Cát pha
10
19,1
26,7
26
30

9,44
10,84
12,50
14,48

10,80
11,73
12,77
13,96

WP
(%)

ϕII
(o)

cII
(kPa)

24

18

20

Móng nông trên nền thiên nhiên, đáy móng ở cos -1,95m. Nhà khung bê tông cốt thép tôn nền
trong nhà cao hơn ngoài nhà 0,45 m, trọng lượng riêng của đất tôn nền γtn = 17kN/m3. Xác định
cường độ tính toán của nền cho móng giữa có kích thước lxb = 2,2x1,8 m và móng biên có kích
thước lxb = 2,0x1,6 m khi mực nước ngầm nằm dưới mặt đất tự nhiên :
a) 1,2 m
b) 4 m
Giải
a) Mực nước ngầm nằm dưới mặt đất tự nhiên 1,2 m.
Xác định các chỉ tiêu vật lý của lớp cát pha cần cho tính toán.
W − WP
26 − 24
IL =
=
= 0, 33
- Độ sệt:
WL − WP 30 − 24
- Hệ số rỗng: e =

γ h (1 + W)
26, 7(1 + 0, 26)
−1 =
− 1 = 0, 761
γw
19,1

- Trọng lượng riêng đẩy nổi:

γ dn =

γ h − γ n 26, 7 − 10
=
= 9, 48 kN/m3
1+ e
1 + 0, 761

Cường độ tính toán của nền:
R=

m1 m2
(Abγ II + B.h.γ 'II + D.c II − γ 'II .h 0 )
k tc

h0 = 0 vì không phải móng dưới tầng hầm,
m1 = 1,2 : đáy móng đặt trên cát pha có IL = 0,33 < 0,5 (tra Bảng 2.1)
m2 = 1,0 : khung bê tông cốt thép là kết cấu mềm (tra Bảng 2.1)
ktc = 1,0 : các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp đối với đất
γII = γ dn 2 = 9,48 kN/m3 : đất cát pha ở tại đáy móng nằm dưới mực nước ngầm
cII = 20 kPa : đáy móng đặt trên nền cát pha
ϕII = 18o tra Bảng 2.2 có: A = 0,43 ; B = 2,72 ; D = 5,31


Móng giữa chiều sâu chôn móng 2 bên bằng nhau h = 1,95 m
n



γ 'II =
=



Σ γi hi

I =1

h

=

0, 45γ tn + 0, 7 γ w1 + 0, 5γ w 2 + 0, 3γ dn 2
1, 95

0, 45.17 + 0, 7.17 + 0,5.19,1 + 0,3.9, 48
= 16,61 kN/m3
1,95

R=

1, 2.1
(0, 43.1,8.9, 48 + 2,72.1,95.16,61 + 5,31.20) = 242,36 kPa
1

Móng biên chiều sâu chôn móng bên trái htr = 1,5 m , bên phải hph = 1,95 m

h = min(htr , hph) = 1,5 m
n



γ 'II =
=



Σ γi hi

I =1

h

=

0,7 γ w1 + 0,5γ w 2 + 0,3γ dn 2
1,5

0,7.17 + 0,5.19,1 + 0,3.9, 48
= 16,19 kN/m3
1,5

R=

1,2.1
(0,43.1,6.9, 48 + 2,72.1,5.16,19 + 5,31.20) = 214,83 kPa
1

b) Mực nước ngầm nằm dưới mặt đất tự nhiên 4 m.
γII = γ w 2 = 19,1 kN/m3 : đất cát pha ở tại đáy móng nằm trên mực nước ngầm
Móng giữa chiều sâu chôn móng 2 bên bằng nhau h = 1,95 m
n



γ 'II =

Σ γi hi

I =1

h
=



R=

=

0,45γ tn + 0,7 γ w1 + 0,8γ w 2
1,95

0, 45.17 + 0,7.17 + 0,8.19,1
= 18,09 kN/m3
1,95

1,2.1
(0,43.1,8.19,1 + 2,72.1,95.18,09 + 5,31.20) = 260,74 kPa
1

Móng biên chiều sâu chôn móng bên trái htr = 1,5 m , bên phải hph = 1,95 m

h = min(htr , hph) = 1,5 m
n



γ 'II =
=



R=

Σ γi hi

I =1

h

=

0,7 γ w1 + 0,8γ w 2
1,5

0,7.17 + 0,8.19,1
= 18,12 kN/m3
1,5

1,2.1
(0,43.1,6.19,1 + 2,72.1,5.18,12 + 5,31.20) = 232,25 kPa
1

* Xác định R sử dụng bảng tra:
Có thể xác định R của đất nền dưới móng có bề rộng b, chôn sâu h theo cường độ
tính toán quy ước R0 của đất nền ứng với móng có bề rộng b1=1m, h1=2m tra Bảng
2.3, 2.4, 2.5, 2.6 phụ thuộc trạng thái của đất, loại đất.


- Khi h ≤ 2m :



b − b1  h + h1

b1  2h1



b−b 

R = R0 1 + k1

(2.2)

- Khi h > 2m:
1
R = R0 1 + k1
(2.3)
 + k 2 .γ II (h − h1 )
b1 

b, h: Bề rộng và chiều sâu chôn móng thực tế
k1, k2: Hệ số kể đến ảnh hưởng của bề rộng móng và độ sâu chôn móng.
k1= 0,125 cho nền đất hòn lớn và đất cát; 0,05 nền cát bụi và đất sét.
k2= 0,25 cho nền đất hòn lớn và đất cát; 0,2 nền cát pha và sét pha; 0,15 nền
sét.
Chú ý:
Xác định R sử dụng bảng tra có độ chính xác không cao chỉ áp dụng khi không có
đủ số liệu để tính theo các chỉ tiêu cơ lý.
'

Bảng 2.3 Áp lực tính toán quy ước Ro trên đất hòn lớn và đất cát
(Phạm vi sử dụng xem ở điều 3.59 TCXD 45-78)
Loại đất
Đất hòn lớn
- Đất cuội (dăm) lẫn cát
- Đất sỏi (sạn) từ những mảnh vụn
Đá kết tinh
Đá trầm tích
Đất cát
- Cát thô không phụ thuộc độ ẩm
- Cát thô vừa không phụ thuộc độ ẩm
- Cát mịn:
+ ít ẩm
+ ẩm và no nước
- Cát bụi:
+ ít ẩm
+ ẩm
+ no nước

Ro (kPa)
600

500
300
Chặt
600
500

Chặt vừa
500
400

400
300

300
200

300
200
150

250
150
100

Bảng 2.4 Áp lực tính toán quy ước Ro trên đất sét (không lún ướt)
(Phạm vi sử dụng xem ở điều 3.46 TCXD 45-78)
Loại đất sét

Hệ số rỗng e

Ro kPa ứng với độ sệt của đất


IL = 0
300
250
300
250
200
600
500
300
250

0,5
0,7
0,5
0,7
1,0
0,5
0,6
0,8
1,10

Cát pha
Sét pha

Sét

IL = 1
300
200
250
180
100
400
300
200
100

Chú thích:
Đối với đất sét có các giá trị trung gian e và IL cho phép xác định trị số Ro bằng cách nội suy
lúc đầu theo e đối với các trị IL = 0 và IL = 1 sau đó theo IL giữa các trị số Ro đã tìm đối với IL =
0 và IL = 1.
Bảng 2.5 Áp lực tính toán quy ước Ro trên nền đất lún ướt
(Phạm vi dùng xem ở điều 4.9 TCXD 45-78)
Ro (kPa)
Loại đất

Cát pha
Sét pha

Đất cấu trúc tự nhiên tương ứng với
dung trọng đất khô γk (kN/m3)
1,35
3
1, 5
3,5
1,8

1,55
3, 5
1,8
4
2

Đất đầm chặt ứng với dung trọng
đất khô γk (kN/m3)
1,6

1,7

2

2,5

2,5

3

Chú thích:
1. Trong bảng 2.5, tử số là giá trị Ro thuộc đất lún ướt cấu trúc tự nhiên có độ no nước G ≤
0,5 và khi không có khả năng thấm ướt chúng. Mẫu số là giá trị Ro thuộc đất như trên nhưng
có độ no nước G ≥ 0,8 và đất có độ no nước bé khi có khả năng thấm ướt chúng.
2. Đối với đất lún sụt có các giá trị γk và G trung gian thì Ro xác định bằng nội suy.
Bảng 2.6 Áp lực tính toán quy ước Ro trên nền đất đắp đã ổn định
(Phạm vi dùng xem ở điều 10.6 TCXD 45-78)


Ro (kPa)
Loại đất

Đất trong lúc san nền đầm chặt theo điều
10.8
Các bãi thải đất và phế liệu sản xuất sau
khi đầm chặt theo điều 10.8
Các bãi thải đất và phế liệu sản xuất
không đầm chặt
Các nơi đổ đất và phế liệu sản xuất sau
khi đầm chặt theo điều 10.8
Các nơi đổ đất và phế liệu sản xuất
không đầm chặt

Cát thô, cát trung,
Cát bụi,
cát mịn xỉ v.v...
đất sét tro v.v...
ứng với độ bão hoà G
G ≤ 0,5
G ≥ 0,8
G ≤ 0,5
G ≥ 0,8
250

200

180

150

250

200

180

150

180

150

120

100

150

120

120

100

120

100

100

080

Chú thích:
1. Trị số R o ở bảng 2.6 là của các móng có độ sâu đặt móng h 1 =2m. Khi độ sâu đặt móng
h< 2m giá trị R o sẽ giảm bằng cách nhân với hệ số: k =

h + h1
.
2h1

2. Trị số R o ở 2 điểm sau cùng trong bảng 2.6 là thuộcvề đất rác và phế liệu sản xuất có
chứa tạp chất hữu cơ không quá 10%.
3. Đối với các bãi thải và nơi đổ đất và phế liệu sản xuất chưa ổn định thì trị số R o lẩy
theo bảng 2.6 với hệ số 0,8.
4. Đại lượng R o đối với các giá trị trung gian của G từ 0,5 đến 0,8 cho phép xác định
bằng nội suy.

Bước 3: Xác định kích thước sơ bộ đáy móng Am:
N o tc
.m
Am =
R − γ tb .h

(2.4)

N otc - tải trọng nén tiêu chuẩn tác dụng tại đỉnh móng

γtb -

trọng lượng riêng trung bình của móng và đất trên móng, γtb = 20 ÷
22kN/m3. Trường hợp không có đất trên móng, ví dụ móng tầng hầm có
đỉnh móng trùng mặt sàn..., γtb lấy là trọng lượng riêng của vật liệu làm
móng
γtb.h- áp lực tiêu chuẩn lên nền do trọng lượng của móng và đất trên móng gây ra
m - Hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen. Móng chịu tải lệch tâm m tỷ lệ với


độ lệch tâm của tải trọng tiêu chuẩn tại đáy móng. Thường chọn sơ bộ m =
1,1 ÷ 1,7
Bước 4: Tính lại giá trị b:
b=

Am
k

(2.5)

k = l/b - tỷ số cạnh dài trên bề rộng của đáy móng.
Trị số k ảnh hưởng đến tỷ lệ diện tích cốt thép theo 2 phương, k hợp lý khi diện
tích cốt thép yêu cầu/1m dài móng theo 2 phương xấp xỉ nhau. Do chưa biết b nên
ban đầu thường chọn k = 1,1 ÷ 1,3.
Chú ý:
Không cần thiết phải tính lặp cho đến khi giá trị b tính được ở bước 4 xấp xỉ bằng
b giả thiết ở bước 1 vì ta chưa biết chính xác giá trị của hệ số kể đến ảnh hưởng
của mômen m. Giá trị b hợp lý thường rất gần giá trị b tính được.

Chọn b → l = k.b . Chú ý trị số l, b làm tròn theo đơn vị cm
Bước 5: Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng
- Móng chịu tải lệch tâm một phương:
 p tctb ≤ R
 tc
 p max ≤ 1,2R
 tc
 p min ≥ 0

(2.6)

tc
≤ 1,2R được thay bằng điều
- Móng chịu tải lệch tâm hai phương điều kiện p max
tc
≤ 1, 5R (mục 3.47- TCXD 45-78).
kiện p max
- Móng cột nhà có cầu trục với sức nâng ≥ 750 kN, móng cột các đường cầu trục
ngoài trời với cầu trục có sức nâng tải > 150 kN hoặc trường hợp đất yếu thì yêu
cầu:

p tcmin
≥ 0,25.
tc
p max

- Khi trong thành phần tải trọng có tải trọng lắp ráp hoặc tải trọng đặc biệt có thể
tc
cho phép pmin
< 0 với điều kiện phần diện tích đáy móng bị tách khỏi nền (có trị
tc
số pmin < 0 theo công thức Sức bền vật liệu) không vượt quá 25% tổng diện tích
đáy móng.
Để tận dụng tối đa khả năng làm việc của nền trong giai đoạn biến dạng tuyến tính,
kích thước đáy móng được chọn sao cho ở điều kiện khó đạt nhất trong 3 điều kiện
tc
tc
ở (2.6) vế trái ≈ vế phải. Tức là p max ≈ 1,2R hoặc p tb ≈ R (chênh nhau không quá 5%)
tc
≈ 0.
hoặc p min


Giả thiết móng cứng (không bị uốn) và coi áp lực lên nền phân bố tuyến tính, sử
dụng công thức Sức bền vật liệu:
tc
p max
=
min

N 0tc  6e l 6e b 
±
1 ±
 + γ tb .h
l.b 
l
l 

(2.7)

N otc
tc
M oy
tc
p min

hm
h

tc
Q ox

tc
p max

b

x

l
y

Hình 2.9 Móng chịu tải lệch tâm 2 phương
tc
tc
tc
tc
M ox
, M oy
, Q ox
, Q oy
, : lần lượt là trị số các mômen và lực ngang tiêu chuẩn tại đỉnh

móng
el =

M 0tcy + Q 0tcx .h m
N 0tc

; eb =

M 0tcx + Q 0tcy .h m
N 0tc

Nếu một trong các điều kiện của (2.6) không thoả mãn thì căn cứ vào kết quả kiểm
tc
tra điều chỉnh lxb → tính R, p max
→ kiểm tra lại. Lặp quá trình trên cho đến khi
min

chọn được cặp lxb hợp lý.
Bước 6: Kiểm tra điều kiện áp lực lên lớp đất yếu
Nếu trong phạm vi chiều sâu chịu nén của nền, ở chiều sâu H* kể từ đáy móng, có
lớp đất có độ bền nhỏ hơn độ bền các lớp bên trên (dựa trên trị số E, ϕ , c , trạng
thái vật lý) như Hình 2.10, kích thước móng phải được kiểm tra theo điều kiện:
σglz =H + σ zbt=h + H ≤ Rđy
(2.8)
*

*


σ bt
z = h + H*

σ gl
z= H*

H

§Ønh líp
®Êt yÕu

H*

h

N otc

σ bt
z

σ gl
z

Hình 2.10 Điều kiện áp lực lên lớp đất yếu
σ glz =H* và σ btz = h + H* - lần lượt là ứng suất gây lún và ứng suất bản thân tại đỉnh lớp "đất

yếu".
Rđy: Cường độ tính toán của nền "đất yếu":
m1m2

Rđy = k (Aby γ II + Bh y γ II + D.cII )
(2.9)
tc
A, B, D- hệ số tra bảng theo góc ma sát trong ϕII của "đất yếu",
cII - lực dính đơn vị của "đất yếu",
γ II - trọng lượng riêng hiệu quả của đất đỉnh lớp "đất yếu",
hy - là độ sâu chôn móng quy ước, hy = h +H* cho trường hợp móng không nằm
trong phạm vi tầng hầm và móng dưới tầng hầm có bề rộng tầng hầm b ≤ 20
m (không xét đến ảnh hưởng của tầng hầm vì việc thi công tầng hầm ít ảnh
hưởng đến trạng thái ứng suất-biến dạng của nền tại mặt lớp "đất yếu"),
trường hợp bề rộng tầng hầm >20 m, hy được tính từ mặt trên sàn tầng hầm
đến đáy móng.
'
γ II - trọng lượng riêng hiệu quả trung bình của đất trong phạm vi hy.
h - chiều sâu chôn móng kể từ đáy móng được xác định như Hình 2.8.
Bề rộng móng quy ước by được rút ra trên cơ sở giả thiết rằng diện đáy móng mở
rộng đều cả 2 phía xuống lớp đất yếu (trị số này mang tính quy ước nhiều hơn là
dựa vào 1 căn cứ lý thuyết chặt chẽ).
by = Ay + a2 − a
(2.10)
'


N otc + γ tb .h.A m
N tc
Ay =
= gl
σglz=H*
σ z=H*
a=

(2.11)

l−b
2

(2.12
)

l, b - lần lượt là chiều dài và bề rộng của tiết diện đáy móng.
N 0tc - tải trọng tiêu chuẩn đặt tại đỉnh móng.
Nếu điều kiện áp lực lên nền đây yếu không thoả mãn cần tăng kích thước đáy
móng để giảm áp lực tiêu chuẩn lên nền hoặc giảm chiều sâu chôn móng.
Chú ý:
Khái niệm "đất yếu" là nói đến sự "yếu hơn" về cường độ của lớp đất đang xét so
với các lớp đất bên trên. Nhiều trường hợp lớp đất đang xét có cường độ khá cao
nhưng yếu hơn so với các lớp đất phía trên thì vẫn phải kiểm tra.
Bước 7: Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn II và I (nếu cần).
Ví dụ 2.2
Nền đất 3 lớp có các chỉ tiêu cơ lý như sau:
γw
γs
Dày
Lớp Loại đất
3
( m ) (kN/m ) (kN/m3)

W
(%)

WL
(%)

WP
(%)

ϕII
(o)

cII
E
(kPa) (kPa)

1

Trồng trọt

2

17

2

Sét pha

3

18,3

26,4

30

34

25

15

28

8000

3

Sét

5

18,4

26,5

38

45

27

12

26

7000


2000

-0,40

1

1
trång trät

γ = 17 kN/ m3
-2,40

2
γ = 18,3 kN/ m3
E = 10000 kPa

MNN

-3,80

800 200

2000

-3,00

tt

N0
tt

M0y
tt

2

Q 0x

2
sÐt pha

-4,40

1400
5000

2

γ = 8,74 kN/ m3

γ = 8,30 kN/ m3

E = 10000 kPa

-5,80

3

E = 7800 kPa

Công trình nhà khung bê tông cốt thép không có tường chèn, 1 tầng hầm, bề rộng tầng hầm là
12m. Cos nền ngoài nhà là -0,4m, cos đáy sàn tầng hầm -3m, sàn tầm hầm dày 0,2m, tường tầm
hầm dày 0,22m. Móng biên tầng hầm đỡ cột tiết diện bcxlc = 0,4x0,5m. Móng chịu tải trọng tính
tt
tt
toán tại đỉnh móng: N ott =900 kN, M oy =180 kNm, Q ox
=108 kN. Tải trọng trên đã bao gồm tải
trọng từ khung truyền xuống; trọng lượng tường tầng hầm, cột tầng hầm, sàn tầng hầm; áp lực
đất lưng tường tầng hầm.
Đáy móng ở cos -3,8m. Xác định kích thước sơ bộ đáy móng.
Giải
Tải trọng tiêu chuẩn ở đỉnh móng:
N 0tt 900
tc
N0 =
=
= 750 kN
1, 2 1,2
tt
M 0y
180
tc
M 0y =
=
= 150 kNm
1, 2 1, 2
tc
Q0x
=

tt
Q0x
108
=
= 90 kN
1, 2 1, 2

Bước 1: Giả thiết một giá trị bề rộng móng b = 1m
Bước 2: Xác định cường độ tính toán của nền R:


R=

m1.m 2
(Abγ II + B.h.γ 'II + Dc II − γ 'II .h 0 )
K tc
W − WP 30 − 25
=
= 0, 56 > 0,5
WL − WP 34 − 25
do kết cấu khung bê tông cốt thép là kết cấu mềm

do nền là sét pha có độ sệt IL =

m1 = 1,1

m2 = 1,0
ktc = 1 do các chỉ tiêu cơ lý của đất được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp
Đáy móng hạ vào lớp sét pha có cII = 28 kPa, ϕII = 15o
Với ϕII = 15o tra Bảng 2.2 được:
A = 0,32
B = 2,30
D = 4,84
γII = γw2 = 18,3 kN/m3 (đáy móng nằm trên mực nước ngầm)
Bề rộng tầng hầm 12m < 20m do đó độ sâu chôn móng h kể từ đáy móng đến cốt thiên nhiên (cốt
san nền):
h = 3,8 - 0,4 = 3,4 m
2

∑γ h

17.2 + 18,3.1, 4
(kN/m3)
= 17,54
h
3, 4
Chiều cao cột đất quy đổi từ đáy móng đến mặt trên sàn tầng hầm:
∑ γi h i = 18,3.0,8 + 25.0, 2 = 1,12 m
h td =
γ 'II
17,54

h0 = h - htđ = 3,4 – 1,12 = 2,28 m
1,1.1
R=
( 0,32.b.18,3 + 2,30.3, 4.17,54 + 4,84.28 − 17,54.2, 28)

1
R = 6,44.b + 255,93

Rb = 1m = 6,44.1 + 255,93 = 262,37 kPa
γ =
'
II

i =1

i

i

=

Bước 3: Xác định kích thước sơ bộ đáy móng Am:
Trọng lượng đất trên móng ở hai bên khác nhau do đó sử dụng chiều sâu chôn móng trung bình.
N 0tc
Am =
×m
R − γ tb .h tb
h + h1 3,4 + 0,8
h tb =
=
= 2,1 m
2
2
h1 - khoảng cách từ đáy móng đến đáy sàn. Tải trọng sàn tầng hầm đã được kể đến khi xác
định tải trọng tại đỉnh móng nên khi xác định trọng lượng của móng và đất trên các bậc
móng không kể đến nữa.
Chọn m = 1,3
750
Am =
.1,3 = 4,424 m

262,37 − 20.2,1
Bước 4: Tính lại giá trị b:
l
Chọn k = = 1,2
b


b=

Am
=
k

4, 424
= 1, 92 m
1, 2

Tường tầng hầm

-0,40

2000

Chọn b = 2 m → l = 1,2.2 = 2,4 m.
Chọn l = 2,5 m
Vậy l × b = 2,5 × 2,0 m tc 1
N®c

tc
N dc

l − lc
2,5 − 0,5
− bt =
− 0, 22 = 0,78m
2
2
= 0,78.2.(17.2 + 18,3.0,6 ) = 70,17 kN
b =2000

L* =

800

800 200

600

-2,40
Bước 5: Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu
chuẩn ở đáy móng:
-3,00
Tính lại R với b = 2m:
2
R2 = 6,44b + 255,93 = 6,44.2 + 255,93
-3,80
= 268,81 kPa
Áp lực tiêu chuẩn ở D
đáy móng:
tc
tc
Nl 0=2500
+ N đc
 6e 
tc
p max
= 500
1 ±  + γ tb .h1
220 L*
l.b
l 
min

tc
*
N dc = L .b.∑ ( γ i .h i )

l c + L*
0,5 + 0,78
e đc =
+ b t = e®c
+ 0,22 =0,86m
2
2
Hình 2.11 Tải lệch tâm do chênh
Chọn sơ bộ chiều
caobên
móng
hm= 0,7 m
đất hai
móng
tc
tc
tc
M + Q 0 x .h m + N đc .e đc 150 + 90.0,7 + 70,17.0,86
e = 0y
=
= 0,333m
tc
N 0tc + N đc
750 + 70,17
750 + 70,17  6.0,333 
1 ±
 + 20.0,8
2,5.2
2,5 




tc
p max
=



p tcmax = 311,13 kPa

min

tc
p min
= 48,93 kPa
311,13 + 48,93
p tctb =
= 180,03 kPa
2
Điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng:
p tctb ≤ R
180,03kPa ≤ 268,81kPa
 tc


Đạt
p max ≤ 1,2R ⇔ 311,13kPa ≤ 1,2.268,81 = 322,57 kPa
 tc
48,68kPa ≥ 0

p min ≥ 0
tc
Ở đây p max ≤ 1,2R là điều kiện khó đạt nhất. Kiểm tra sự hợp lý của kích thước đáy móng:
322,57 − 311,13
.100% = 3,55% < 5%
322,57
→ Kích thước móng tận dụng được tối đa khả năng làm việc của nền trong giai đoạn biến dạng
tuyến tính.


Do lớp thứ 3 có E3 = 7800 kPa < E2 = 10000 kPa nên phải kiểm tra điều kiện áp lực lên nền đất
“yếu”.
Bước 6: Kiểm tra điều kiện áp lực lên lớp đất yếu
Điều kiện kiểm tra:
σ btz =5,4m + σglz=2m ≤ Rđy

2000

-0,40

1

1
trång trät

γ = 17 kN/ m3
-2,40

5000

1400

MNN

-3,80

2
sÐt pha

2

0

59.62

p gl= 120.41

-4,40

2

γ = 8,74 kN/ m3
E = 10000 kPa

-5,80

3600

2000

2
γ = 18,3 kN/ m3
E = 10000 kPa

800 200

34.00

-3,00

82.84

σ zbt= 5,4m σ zgl= 2 m

46.69

3

γ = 8,30 kN/ m3
E = 7800 kPa

z

Hình 2.12 Kiểm tra điều kiện áp lực lên lớp đất yếu
Trọng lượng riêng hiệu quả các lớp đất:
- Từ mặt đất đến đáy lớp 1: γ = γw1 = 17 kN/m3
- Từ mặt lớp 2 đến mực nước ngầm: γ = γw2 = 18,3 kN/m3
- Từ mực nước ngầm đến đáy lớp 2: γ = γđn2
γđn2 =

( γ s − γ n ) γ w (26,4 − 10)18,3
=
= 8,74 kN/m3
γ s (1 + W)
26,4(1 + 0,3)

- Từ mặt lớp 3 đến đáy lớp 3: γ = γđn3
γđn3 =

( γ s − γ n ) γ w (26,5 − 10)18, 4
=
= 8,30 kN/m3
γ s (1 + W)
26,5(1 + 0,38)

Ứng suất bản thân tại đáy móng:


σbtz=3,4m = 17.2 + 18,3.1,4 = 59,62 kPa
Ứng suất bản thân tại mực nước ngầm:
σbtz=4,0m = 17.2 + 18,3.2 = 70,60 kPa
Ứng suất bản thân tại đáy lớp 2:
σbtz=5,4m = 70,60 + 8,74.1,4 = 82,84 kPa
Áp lực gây lún ở đáy móng:
p gl = p tbtc − σbtz =3,4m = 180,03 – 59,62 = 120,41 kPa
Ứng suất gây lún tại đáy lớp 2:
σglz=2m = K 0 .pgl
l 2z
2.2
2,5
= 1, 25 ;
= 2 ) = 0,388
Tra Bảng 2.8 K0 = f( ;
) =f(
b b
2
2
gl
→ σz=2m = 0,388.120,41 = 46,69 kPa
Tổng ứng suất tại mặt trên lớp đất yếu:
σ btz =5,4m + σglz =2m ≤ 82,84 + 46,69 = 129,53 kPa
Cường độ tính toán của nền đất yếu:
m1m 2
'
Rđy =
(Aby γ II + Bh y γ II + D.c II )
k tc
W − WP 38 − 27
=
= 0,61 > 0,5
m1 = 1,1
do nền là sét có độ sệt IL =
WL − WP 45 − 27
m2 = 1,0 do kết cấu khung bê tông cốt thép là kết cấu mềm
ktc = 1 Do các chỉ tiêu cơ lý của đất được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp
Đất sét có: cII = 26 kPa, ϕII = 12o
Với ϕII = 12o tra Bảng 2.2 được:
A = 0,23
B = 1,94
D = 4,42
3
γII = γđn3 = 8,3 kN/m (mặt lớp đất yếu nằm dưới mực nước ngầm)
hy = 5,4m
(bề rộng tầng hầm 12m < 20 m do đó hy được xác định từ mặt lớp đất yếu đến cos
san nền)
σbtz =hy σbtz=5,4m 82,84
'
γ II =
=
=
= 15,34 kN/m3
hy
5,4
5,4
Diện tích đáy móng quy ước:
N tc
900,17
A y = gl =
= 19,28 m2
σ z =2m
46, 69
Bề rộng đáy móng quy ước:
by =
Với

A y + a 2 − a = 19,28 + 0,252 − 0,25 = 4,15 m
a=

l − b 2, 5 − 2
=
= 0,25 m
2
2


1,1.1
( 0,23.4,15.8,3 + 1,94.5, 4.15,34 + 4, 42.26 ) = 311,90 kPa
1
+ σzbt=5,4m = 129,53 kPa < Rđy = 311,90 kPa



R dy =

Có:

σglz =2m



Đảm bảo điều kiện áp lực lên nền đất yếu.

Bước 7: Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn I và II. Xem ví dụ 2.10.

2.2.2. Móng tròn
Ký hiệu đường kính mặt bằng công trình D1 (Hình 2.13).
Bước 1: Chọn sơ bộ đường kính móng D = D1 .
Bước 2: Xác định cường độ tính toán trên nền R:
Trong biểu thức xác định R trị số b = A m =

πD 2
4

Bước 3: Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng
 p tctb ≤ R
 tc
 p max ≤ 1,2R
 tc
 p min ≥ 0
N tc M tc
tc
p max
=
+
Am W
min
N tc ,M tc

:
đáy móng (xem 2.7)
πD3
W=
:
32

(2.13)
Lần lượt là tổng tải trọng nén và mômen tiêu chuẩn tại

Mômen chống uốn của tiết diện đáy móng

- Nếu cả 3 điều kiện đều thoả mãn và ở một điều kiện giá trị vế trái gần bằng giá
trị vế phải thì đường kính đáy móng sơ bộ là hợp lý.
- Nếu cả 3 điều kiện đều thoả mãn và các giá trị vế trái nhỏ hơn đáng kể so với
các giá trị ở vế phải (10%) thì có thể xem xét phương án móng vành khuyên.
- Nếu có 1 điều kiện không thoả mãn thì cần làm móng bản tròn và điều chỉnh
tc
tăng đường kính bản móng lên → tính R, p max
→ kiểm tra lại. Lặp quá trình trên
min

cho đến khi chọn được D hợp lý.
Bước 4: Kiểm tra điều kiện áp lực lên lớp đất yếu (nếu cần)
Bước 5: Kiểm tra nền theo trạng
thái giới hạn II và I (nếu cần).
D
1

D1

D

D

D

Hình 2.13 Móng tròn
bvk

d

bvk

Hình 2.14 Móng vành khuyên


2.2.3. Móng vành khuyên
Ký hiệu đường kính mặt bằng công trình D1, đường kính ngoài và đường kính
trong của móng lần lượt là D và d (Hình 2.14).
Trị số bề rộng móng vành khuyên bvk đưa vào biểu thức xác định R được lấy là
khoảng cách từ mép trong đến mép ngoài của móng nơi sự trượt cục bộ xuất hiện:
bvk =0,5(D-d).
Bề rộng móng vành khuyên không nên lớn hơn D/3, nếu lớn hơn thì nên làm móng
bản tròn.
Bước 1: Chọn sơ bộ bề rộng móng bvk =0,5D1

d = D1 - bvk = 0,5D1
D = D1 + bvk =1,5D1,

bvk=D/3
Bước 2: Xác định cường độ tính toán trên nền R
Bước 3: Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng
tc
p max
=
min

N tc M tc
+
Am W

π 2 π 2 π 2
D − d = ( D − d2 )
4
4
4
4
π  3 d 
W=
 D − ÷: mômen chống uốn của tiết diện đáy móng
32 
D

Am = AD - Ad =

Nếu một trong các điều kiện áp lực đáy móng không thoả mãn tức là đòi hỏi bvk
>D/3 thì chuyển sang làm móng tròn. Nếu kích thước móng thừa nhiều thì chọn giá
tc
trị bvk nhỏ hơn → tính R, p max
→ kiểm tra lại. Lặp quá trình trên cho đến khi chọn
min

được bvk hợp lý.
Bước 4: Kiểm tra điều kiện áp lực lên lớp đất yếu (nếu cần)
Bước 5: Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn II và I (nếu cần).
Ví dụ 2.3


Điều kiện địa chất giống như ở ví dụ 2.1, mực nước ngầm nằm dưới mặt đất tự nhiên 4 m. Xác
định kích thước sơ bộ móng tròn đỡ xilô có chiều cao 5 m đường kính ngoài D1 = 2 m. Đáy
móng chôn sâu 1,5 m, chiều cao móng hm = 0,7m. Tải trọng kết cấu truyền xuống tại đỉnh móng:
N otc = 550 kN, M otc = 80 kNm, Qotc = 40 kN. Xác định kích thước sơ bộ đáy móng theo điều kiện
áp lực tiêu chuẩn lên nền.
Giải
Sơ bộ chọn đường kính móng D bằng đường kính mặt bằng công trình D1 = 2 m.
Cường độ tính toán của nền:
m1m 2
(Abγ II + B.h.γ II' + D.cII )
k tc

R=

m1 = 1,2: đáy móng đặt trên cát pha có IL = 0,33 < 0,5 (tra Bảng 2.1)
m2 = 1,1: đáy móng đặt trên cát pha có IL = 0,33< 0,5 ; kết cấu cứng với

L 2
= =0,4 < 1,5
H 5

ktc = 1,0 : các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp đối với đất
γII = γ w 2 = 19,1 kN/m3 : đất cát pha ở tại đáy móng nằm trên mực nước ngầm
cII = 20 kPa : đáy móng đặt trên nền cát pha
ϕII = 18o tra Bảng 2.2 có: A = 0,43 ; B = 2,72 ; D = 5,31
h = 1,5m: chiều sâu chôn móng so với mặt đất tự nhiên
n

γ 'II =
=

b=


Σ γi hi

I =1

h

=

0,7 γ w1 + 0,8γ w 2
1,5

0,7.17 + 0,8.19,1
= 18,12 kN/m3
1,5

πD 2

=

π.2 2

= 1,77 m
4
4
1, 2.1,1
(0, 43.1,77.19,1 + 2,72.1,5.18,12 + 5,31.20) = 257,32 kPa
R=
1

Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng:
N tc M tc
tc
p max
=
+
Am W
min
N tc = N otc + γ tb .h.A m = 550 + 20.1,5.π(π.22/4) = 644,2 kN


M tc = M otc + Qotc .h m = 80 + 40.0,7 = 108 kNm
664,2.4 108.32
tc
p max
=
+
= 342, 67 kPa > 1,2R = 308,78 kPa
π.22
π.23
664,2.4 108.32
tc
p min
=

= 67,65 kPa > 0
π.22
π.23


664,2.4
= 205,16 kPa < R = 257,32 kPa
π.22
Không đạt → Tăng đường kính móng lên D = 2,1 m.

p tctb =


π.2,12
= 1,86 m
4

b=
Tính lại R:
R=

1, 2.1,1
(0, 43.1,86.19,1 + 2,72.1,5.18,12 + 5,31.20) = 258,29 kPa
1

Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng:
664,2.4 108.32
tc
p max
=
+
= 307,75 kPa < 1,2R = 309,95 kPa (Chênh 0,7% < 5%)
π.2,12
π.2,13
664,2.4 108.32
tc
p min
=

= 70,17 kPa >0
π.2,12
π.2,13
664,2.4
p tctb =
= 188,96 kPa < R = 258,29 kPa (Chênh 26,84 %)
π.2,12
→ Kích thước đáy móng hợp lý theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng.

Ví dụ 2.4
Điều kiện địa chất giống như ở ví dụ 2.1, mực nước ngầm nằm dưới mặt đất tự nhiên 4 m. Xác
định kích thước sơ bộ móng tròn đỡ xilô có chiều cao 6 m đường kính ngoài D1 = 2,4 m. Đáy
móng chôn sâu 1,5 m, chiều cao móng hm = 0,7 m. Tải trọng kết cấu truyền xuống tại đỉnh móng:
N otc = 570 kN, M otc = 60 kNm, Qotc = 25 kN. Xác định kích thước sơ bộ đáy móng theo điều kiện
áp lực tiêu chuẩn lên nền.
Giải
Sơ bộ chọn móng tròn, đường kính móng D bằng đường kính mặt bằng công trình D1 = 2,4 m.
Cường độ tính toán của đất nền tại đáy móng:
R=

m1m 2
(Abγ II + B.h.γ 'II + D.c II )
k tc

m1 = 1,2 : đáy móng đặt trên cát pha có IL = 0,33 < 0,5 (tra Bảng 2.1)
m2 = 1,1 : đáy móng đặt trên cát pha có IL = 0,33 < 0,5; kết cấu cứng với

L 2,4
=
=0,4 < 1,5 ktc =
H
6

1,0 : các chỉ tiêu cơ lý được xác định bằng thí nghiệm trực tiếp đối với đất
γII = γ w 2 = 19,1 kN/m3 : đất cát pha ở tại đáy móng nằm trên mực nước ngầm
cII = 20 kPa : đáy móng đặt trên nền cát pha
ϕII = 18o tra Bảng 2.2 có: A = 0,43 ; B = 2,72 ; D = 5,31


n

γ 'II =
=

Σ γi hi

I =1

h

=

0,7 γ w1 + 0,8γ w 2
1,5

0,7.17 + 0,8.19,1
= 18,12 kN/m3
1,5

πD 2
π.2,4 2
= 2,13 m
=
4
4
1, 2.1,1
(0, 43.2,13.19,1 + 2,72.1,5.18,12 + 5,31.20) = 261,22 kPa
R=
1
b=



Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng:
N tc M tc
tc
p max
=
+
Am W
min
N tc = N otc + γ tb .h.A m = 570 + 20.1,5.(π.2,42/4) = 705,6 kN
M tc = M otc + Qotc .h m = 60 + 25.0,7 = 77,5 kNm
705,6.4 77,5.32
tc
p max
=
+

=213,21 kPa > 1,2R = 313,46 kPa (Chênh 32% > 5%)
π.2,42
π.2,43
705,6.4 77,5.32
tc
p min
=

= 99 kPa > 0
π.2,42
π.2,43
705,6.4
p tctb =
= 156,11 kPa < R = 261,22 kPa (Chênh 40,24% > 5%)
π.2, 42

Kích thước đáy móng thừa nhiều → Chuyển sang phương án móng vành khuyên.
D
2, 4
Chọn sơ bộ bề rộng móng vành khuyên bvk = 1 =
= 1,2 m
2
2
Đường kính trong của móng:
d = D1 - bvk = 2,4 - 1,2 = 1,2 m
Đường kính ngoài của móng:
D = D1 + bvk = 2,4 + 1,2 = 3,6 m
Diện tích đáy móng:
π 2
π
2
2
2
Am = ( D − d ) = ( 3,6 − 1, 2 ) = 9,05 m2
4
4
Mô men chống uốn của tiết diện đáy móng:
π  3 d 4  π  3 1,24 
3
W=
 D − ÷=
 3,6 −
÷ = 4,5239 m
32 
D  32 
3,6 
Cường độ tính toán của nền:
m1m 2
(Ab vk γ II + B.h.γ 'II + D.c II )
k tc
1, 2.1,1
(0, 43.1, 2.19,1 + 2,72.1,5.18,12 + 5,31.20) = 251,14 kPa
R=
1
R=


Tải trọng nén tiêu chuẩn tại đáy móng:
N tc = N otc + γ tb .h.A m = 570 + 20.1,5.9,05 = 841,5 kN
Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng:
841,5
77, 5
tc
p max
=
+
= 110,11 kPa < 1,2R = 301,37 kPa (Chênh 63,46%)
9, 05 4,5239
841,5
77,5
tc
p min
=

= 75,87 kPa >0
9,05 4,5239
841,5
p tctb =
= 92,98 kPa < R = 251,14 kPa (Chênh 62,98%)
9, 05

Kích thước đáy móng thừa nhiều → Chọn lại bvk = 0,38 m
d = D1 - bvk = 2,4 - 0,38 = 2,02 m
D = D1 + bvk = 2,4+ 0,38 = 2,78 m
π 2
π
2
2
2
Am = ( D − d ) = ( 2,78 − 2,02 ) = 2,87 m2
4
4
4
π  3 d  π
2,024 
3
3
W=
D

2,78

=

÷

÷= 1,5213 m
32 
D  32 
2,78 
1,2.1,1
(0,43.0,38.19,1 + 2,72.1,5.18,12 + 5,31.20) = 242,25 kPa
1
N tc = N otc + γ tb .h.A m = 570 + 20.1,5.2,87 = 656,1 kN

R=

Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng:
656,1
77,5
tc
p max
=
+
= 279,55 kPa < 1,2R = 290,7 kPa (Chênh 3,84% < 5%)
2,87 1,5213
656,1
77,5
tc
p min
=

= 177,66 kPa >0
2,87 1,5213
656,1
p tctb =
= 228,61 kPa < R = 242,25 kPa (Chênh 5,63% > 5%)
2,87

Kích thước đáy móng hợp lý theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng.

2.2.4. Móng hợp khối
chữ nhật
N otc1
N trtc
tc h ∑
Bước1: Chọn sơ bộ chiềutc cao∑
móng
m
N ph
o1
Bước2: Xác định trọng Qtâm
đáy móng

N otc2
Qotc2

M otc1

M otc2

e ph etr

x ph
xtr
lg1

xo

0.5l
l nh

lg2

Hình 2.15 Xác định trọng tâm đáy móng hợp khối

hm


Cần bố trí mặt bằng móng sao cho trị số mômen của tải trọng tiêu chuẩn ở đáy
móng trong hai trường hợp khi gió thổi từ trái sang và khi gió thổi từ phải sang
bằng nhau. Mụch đích là để giảm độ nghiêng của móng. Tiến hành như sau:
- Chọn chiều cao móng sơ bộ hm
- Chọn hai cặp tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất (cho tổng lực nén lớn nhất) ứng với
trường hợp tải gió tác dụng từ trái sang và trường hợp tải gió tác dụng từ phải
sang.
- Gọi xtr, xph lần lượt là khoảng cách từ trọng tâm cột bên trái đến vị trí của hợp
lực tải trọng tiêu chuẩn ở đáy móng ứng với trường hợp gió trái và gió phải. Với
các nội lực tại 2 chân cột lấy từ tổ hợp ứng với trường hợp gió trái có:
tc
tc
tc
xtr( N o1tc + N o2
) = N otc2 .lnh + M o1tc + M o2
+ ( Qo1tc + Qo2
)hm
(2.14)
Chú ý: Mômen và lực cắt ở trên chưa xác định dấu, cần chú ý quy ước dấu để
xác định chiều tác dụng của chúng.
Giải (2.15) xác định được xtr. Tương tự, xác định được xph.
Gọi xo là toạ độ trọng tâm đáy móng thì độ lệch tâm của tổng tải trọng ngoài tại
đáy móng ứng với trường hợp gió trái và gió phải:
e tr = x tr − x 0 , e ph = x 0 − x ph
(2.15)
Theo điều kiện trị số mômen của tải trọng tiêu chuẩn ở đáy móng trong hai
trường hợp gió bằng nhau có:
(2.16)
∑ N tctr .etr = ∑ N phtc .eph
tc
tc
∑ N tr , ∑ N ph : lần lượt là tổng lực nén tại 2 chân cột ứng với 2 trường hợp gió.
- Giải (2.16) xác định được x0. Để thuận tiện thi công chọn x0 làm tròn 5cm.
tc
tc
tc
tc
- Nếu ∑ N tr > ∑ N ph nên làm tròn x0 sao cho ∑ N tr .e tr > ∑ N ph .eph và ngược lại để
xác định được ngay trường hợp tải trọng nguy hiểm hơn là trường hợp gió trái
(hay trường hợp gió phải).
tc
tc
tc
tc
Trường hợp ∑ N tr > ∑ N ph cũng có thể làm tròn xo sao cho ∑ N tr .e tr < ∑ N ph .eph
nhằm tìm được diện tích đáy móng nhỏ nhất, nhưng cần kiểm tra điều kiện áp
lực tiêu chuẩn ở đáy móng với cả 2 trường hợp tải trọng gió.


Bước 3: Xác định diện tích đáy móng sơ bộ
Chọn cặp nội lực nguy hiểm hơn để tính toán.
Diện tích sơ bộ đáy móng:
A m = l.b =

tc
tc
tc
tc
m.(N o1
+ N o2
)
m.(N o1
+ N o2
)
→b=
R − γ tb .h
(R − γ tb .h)l

(2.17)

Có thể chọn trước l = 2(x0+lg1).
lg1- là khoảng cách từ mép móng đến trọng tâm cột 1 (lg1 ≥ 0,5lc1 + 50mm). Trong
đó, lc1là bề dài tiết diện cột bên trái, trị số 50 mm để phục vụ thi công gép
ván khuôn cột, có thể bỏ qua nếu thi công không yêu cầu.
→ l ≥ 2(xo+0,5lc1 + 50mm).
m- Trị số chọn theo kinh nhiệm kể đến ảnh hưởng của mômen ở đáy móng. Có
thể chọn sơ bộ m≈1+6e/l.
h - Độ sâu chôn móng
R - Cường độ tính toán của nền ở đáy móng
m1m 2

R = k (Abγ II + B.h.γ II + D.CII − γ II .h 0 )
tc
Giả thiết một giá trị b, tính được R, tính lại b theo (2.17). Không cần tính lặp cho
đến khi b giả thiết và b tính được xấp xỉ nhau vì ta chưa biết chính xác trị số của hệ
số m kể đến ảnh hưởng của mô men. Chọn 1 giá trị b ≈ b tính toán được từ (2.17).
'

'

Bước 4: Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng
tc
 p tb ≤ R
 tc
 p max ≤ 1,2R
tc
tc
N 01
+ N 02
6e
tc
p max =
(1 ± ) + γ tb .h
l.b
l
min

(2.18)

e- độ lệch tâm của tổng tải trọng ngoài tại đáy móng ( e tr = x tr − x 0 hoặc
e ph = x 0 − x ph sau khi đã làm tròn xo)
p tctb =

p tcmax + p tcmin N tc01 + N tc02
=
2
l.b

- Nếu điều kiện áp lực đáy móng không thoả mãn thì chứng tỏ kích thước móng
thiếu, cần tăng lên.
- Nếu điều kiện áp lực đáy móng thoả mãn nhưng cả hai giá trị vế trái đều nhỏ
hơn giá trị vế phải nhiều (>5%) thì chứng tỏ kích thước móng thừa nhiều, cần
giảm.
- Kích thước móng chọn có liên quan đến diện tích cốt thép yêu cầu. Kích thước
móng chọn là hợp lý theo tiêu chí này khi chiều dài phần công sơn mở rộng từ
chân cột 2 theo phương cạnh ngắn ≈ chiều dài phần công sơn mở rộng từ chân


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×