ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH AN GIANG TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ AN GIANG GIÁO TRÌNH Nền móng NGHỀ KỸ THUẬT XÂY DỰNG Trình độ cao đẳng (Ban hành theo quyết định số:839/QĐ – CĐN ngày 04 tháng 8 năm 2020 của hiệu trưởng trường cao đẳng nghề An Giang) An Giang, tháng 01 năm 2020 0 1 LỜI GIỚI THIỆU Nền móng là loại kết cấu chủ yếu dùng trong xây dựng dân dụng. Kiến thức về nền móng cần thiết cho các cán bộ kỹ thuật xây dựng, các công nhân bậc cao. Giáo trình nền móng trình bày về các lý thuyết tính toán cơ bản theo hệ thống tiêu chuẩn quốc gia ngành xây dựng Việt Nam hiện hành phù hợp với trình độ cao đẳng nghề. Nhằm giúp các sinh viên: - Nắm vững lý thuyết; - Chọn sơ đồ tính; - Xác định tải trọng; - Tính nội lực; - Tính và bố trí cốt thép nhƣ cách thể hiện bản vẽ kết cấu về móng.
Giáo trình đƣợc dùng làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng cơ bản ở các trƣờng nghề theo tiêu chuẩn hiện hành. Đối với trình độ cao đẳng thì học hết tất cả các nội dung của giáo trình. Nội dung chính: Chƣơng 1: Khái niệm cơ bản trong thiết kế nền móng. Các chỉ tiêu của đất Chƣơng 3: Biến dạng lún và sức chịu tải của đất nền Chƣơng 4: Thiết kế móng đơn dƣới cột trên nền thiên nhiên Chƣơng 5: Thiết kế móng cọc Tôi xin chân thành cám ơn các giáo viên giảng dạy trong tổ bộ môn lý thuyết chuyên môn đã giúp đỡ tôi, cũng nhƣ các giáo viên trong Khoa Xây dựng đã đóng góp nhiều ý kiến trong quá trình biên soạn.
An Giang, ngày 30 tháng 12 năm 2019 Chủ biên Ngô Bích Hòa 2 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU. 3 CHƢƠNG TRÌNH MÔN HỌC. 5 CHƢƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG THIẾT KẾ NỀN MÓNG. KHÁI NIỆM CHUNG.
PHÂN LOẠI MÓNG VÀ NỀN. TÍNH TOÁN NỀN & MÓNG THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN.ĐIỀU KIỆN VỀ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH KHI THIẾT KẾ NỀN MÓNG. CÁC TÀI LIỆU CẦN THIẾT ĐỂ THIẾT KẾ NỀN VÀ MÓNG. CÁC BIỆN PHÁP BẢO VỆ MÓNG.
CÁC CHỈ TIÊU CỦA ĐẤT. CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ĐẤT. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI ĐẤT. 22 CHƢƠNG 3: BIẾN DẠNG LÚN VÀ SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN.
BIẾN DẠNG LÚN CỦA NỀN. SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN ĐẤT. 37 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN DƢỚI CỘT TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN. KHÁI NIỆM – CẤU TẠO.
THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN DƢỚI CỘT CHỊU TẢI ĐÚNG TÂM. THIẾT KẾ MÓNG ĐƠN DƢỚI CỘT CHỊU TẢI LỆCH TÂM. 50 CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ MÓNG CỌC. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI.
CẤU TẠO MÓNG CỌC. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN. THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP. 69 Bảng chuyển đổi đơn vị .1: Phân loại tên của đất dựa vào tỷ trọng hạt của đất.2: Phân loại đất dính theo chỉ số dẻo .3: Phân loại đất dính theo độ sệt .4: Đánh giá trạng thái của đất dính theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (Standard Penetration Test) (TCVN 9351 – 2012 Phƣơng pháp thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn)70 Phụ lục 1.5: Trị số α của đất dính theo thí nghiệm xuyên tĩnh CPT (Cone Penetration Test).6: Xác định trạng thái của đất rời dựa vào hệ số rỗng .7: Xác định trạng thái của đất rời dựa vào độ chặt tƣơng đối .8: Phân loại đất rời theo kích thƣớc hạt theo TCXD 45 – 78 .9: Đánh giá trạng thái của đất rời theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT (Standard Penetration Test) (TCVN 9351 – 2012 Phƣơng pháp thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn)72 Phụ lục 1.10: Đánh giá trạng thái của đất rời theo thí nghiệm xuyên tĩnh CPT (Cone Penetration Test) (TCVN 9352 – 2012 Phƣơng pháp thí nghiệm xuyên tĩnh) .1: Giá trị hệ số thay đổi áp lực phụ thêm ở trong đất K0 .2: Hệ số điều kiện làm việc của nền đất và của công trình có tác dụng qua lại với nền.1: Hệ số uốn dọc .2: Hệ số điều kiện làm việc của cọc đóng .3: Cƣờng độ tính toán sức chịu tải R của đất nền dƣới mũi cọc.
đối với đất sét .4: Cƣờng độ tính toán sức chịu tải R của đất nền dƣới mũi cọc. đối với đất cát .5: Cƣờng độ tính toán theo mặt xung quanh cọc f. 79 4 CHƢƠNG TRÌNH MÔN HỌC Tên môn học : NỀN MÓNG Mã môn học: MH08 Thời gian thực hiện môn học: 90giờ (Lý thuyết: 57 giờ, Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập:24 giờ, Kiểm tra: 9 giờ). Vị trí, tính chất của môn học - Vị trí: Là một môn học đƣợc bố trí giảng dạy môn học, modun cơ sở.
- Tính chất: Là môn học lý thuyết chuyên môn phục vụ cho các môn học, các mô đun cơ sở. Mục tiêu của môn học - Kiến thức: + Trình bày đƣợc khái niệm và phân loại móng và nền; + Trình bày đƣợc các loại tải trọng tác dụng lên móng; + Trình bày đƣợc độ lún theo biến dạng và sức chịu tải của đất nền; + Trình bày đƣợc các bƣớc thiết kế móng nông, móng cọc. - Kỹ năng: + Tính toán đƣợc các tính chất cơ lý của đất; + Tính toán đƣợc độ lún theo biến dạng và sức chịu tải của đất nền; + Thiết kế móng nông, móng cọc. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm:Rèn luyện tính cẩn thận, ti mỉ và chính xác.
Nội dung môn học 1. Nội dung tổng quát và phân bố thời gian: Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên chƣơng, mục Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập Chƣơng 1: Khái niệm cơ bản trong 1 3 3 thiết kế nền móng I. Khái niệm chung. Nền móng 5 Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên chƣơng, mục Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập 4.
Áp lực đáy móng và phản lực đất nền. Phân loại móng và nền. Các loại nền III. Tính toán nền & móng theo trạng thái giới hạn(TTGH) 1.
Khái niệm về trạng thái giới hạn 2. Tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ nhất (theo cƣờng độ và ổn định).Tính toán nền theo trạng thái giới hạn thứ hai (theo biến dạng). Tải trọng và tổ hợp tải trọng tác dụng xuống móng.Điều kiện về địa chất công trình khi thiết kế nền móng. Các tài liệu cần thiết để thiết kế nền và móng.
Các biện pháp bảo vệ móng. Các chỉ tiêu của đất 18 15 3 I. Các tính chất vật lý của đất 1. Trọng lƣợng riêng của đất.
Độ ẩm tự nhiên, độ rỗng, hệ số rỗng, tỉ trọng hạt của đất. Mối liên hệ giữa các chỉ tiêu vật lý của đất 4. 6 Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên chƣơng, mục Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập II. Các chỉ tiêu đánh giá trạng thái đất.
Đối với đất dính 2. Đối với đất rời 3. Phân bố ứng suất trong đất. Ƣng suất do trọng lƣợng bản thân đất nền gây ra.
Ƣng suất do tải trong ngoài gây ra 4. Chƣơng 3: Biến dạng lún và sức chịu 3 12 6 3 3 tải của đất nền I. Biến dạng lún của nền 1. Điều kiện tính lún.
Tính lún bằng phƣơng pháp tổng phân tố 4. Sức chịu tải của nền đất 1. Xác định tải trọng tới hạn tiêu chuẩn. Tính sức chịu tải của nền đất.
Kiểm tra định kỳ lần 1 Chƣơng 4: Thiết kế móng đơn dƣới 4 27 15 9 3 cột trên nền thiên nhiên 7 Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên chƣơng, mục Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập I. Khái niệm – Cấu tạo 1. Móng đơn dƣới cột và dƣới trụ. Cấu tạo của móng đơn dƣới cột II.
Thiết kế móng đơn dƣới cột chịu tải đúng tâm 1. Chọn độ sâu chôn móng 2. Chọn kích thƣớc sơ bộ đáy móng 3. Chọn chiều cao của móng 4.
Tính và bố trí cốt thép trong móng 5. Bài tập III. Thiết kế móng đơn dƣới cột chịu tải lệch tâm 1. Chọn độ sâu chôn móng 2.
Chọn kích thƣớc sơ bộ đáy móng 3. Chọn chiều cao của móng 4. Tính và bố trí cốt thép trong móng Kiểm tra định kỳ lần 2 5 Chƣơng 5: Thiết kế móng cọc 27 15 9 3 I. Khái niệm và phân loại 1.
Khái niệm móng cọc 2. Phân loại móng cọc II. Cấu tạo móng cọc 1. Cấu tạo cọc 2.
Cấu tạo đài cọc III. Xác định khả năng chịu tải của cọc đơn 1. Xác định khả năng chịu tải theo vật liệu làm cọc. 8 Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên chƣơng, mục Tổng Lý Kiểm TT nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập 2.
Xác định khả năng chịu tải của cọc theo đất nền. Bài tập IV. Thiết kế móng cọc đài thấp 1. Chọn vật liệu làm móng và cọc.
Các bƣớc tính toán 3. Bài tập Kiểm tra định kỳ lần 3 8 Ôn tập 3 3 Cộng 90 57 24 9 9 CHƢƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG THIẾT KẾ NỀN MÓNG I. KHÁI NIỆM CHUNG.1 Sự liên kết giữa kết cấu bên trên và đất nền 1. Phần dƣới của công trình tiếp nhận tải trọng từ bên trên truyền vào đất sao cho đất không bị phá hoại kết cấu và không có biến dạng quá lớn, nhằm đảm bảo an toàn của công trình.
Nền Khu vực đất nằm ngay sát dƣới móng trực tiếp gánh đỡ móng. Nền móng Móng là phần công trình làm việc chung với lớp đất nền bên dƣới trực tiếp gánh đỡ tải trọng bên trên truyền xuống. Áp lực đáy móng và phản lực đất nền. Áp lực đáy móng là áp lực do toàn bộ tải trọng công trình (kể cả trọng lƣợng bản thân móng và phần đất trên móng) thông qua đáy móng truyền xuống đất nền.
Phản lực nền là phản lực của đất nền tác dụng lên đáy móng khi có áp lực đáy móng, nó có cùng trị số nhƣng chiều tác dụng ngƣợc với áp lực đáy móng. PHÂN LOẠI MÓNG VÀ NỀN. a) Theo vật liệu làm móng. - Móng gạch: sử dụng cho các công trình có tải trọng nhỏ, nền đất tốt, ở nơi không thƣờng xuyên ngập nƣớc và mực nƣớc ngầm nằm sâu.
10 - Móng bê tông, đá hộc: sử dụng cho các công trình có tải trọng lớn hơn (so với móng gạch), nền đất tốt hoặc tƣơng đối tốt, thƣờng sử dụng ở những vùng vật liệu sẵn có và ở gần địa điểm xây dựng. - Móng thép: thép đƣợc sử dụng chủ yếu cho các móng cọc. Thép là loạivật liệu có cƣờng độ lớn, thi công nhanh, nhƣng dễ bị hoen gỉ. Ở nƣớc ta thép thƣờng sử dụng để làm móng cho các công trình yêu cầu về mặt tiến độ.
- Móng gỗ: cũng sử dụng chủ yếu cho các móng cọc.