Hướng Dẫn Thiết Kế Móng Băng

1. 1
Moùng baêng PHAÛI ñöôïc thieát keá nhö
theá naøo?
Th.s GVC. Leâ Anh Hoaøng
Moùng Baêng: Moùng beân döôùi nhieàu coät vôùi beà roäng laø
Bm vaø chieàu daøi Lm ñöôïc choïn theo khoaûng caùch coá ñònh
cuûa caùc coät vôùi töøng taûi troïng cuûa coät laø: Ni.
Thoâng thöôøng khi thieát keá moùng baêng ngöôøi ta coù 3
caùch tính cô baûn nhö sau:
Daàm laät ngöôïc hay coøn goïi daàm ñaûo: Do
tröôùc thaâïp nieân 70 ngöôøi ta chöa coù maùy tính, moïi tính toaùn
ñeàu baèng thuû coâng neân buoäc ngöôøi ta phaûi nghó ñeán vieäc:
“COI MOÙNG NHÖ LAØ DAÀM LAÄT NGÖÔÏC”
ñeå deå tính toaùn vaø coù theå duøng baûng ñeå tra…
Vieäc tính toaùn theo caùch naøy laø hoaøn toaøn SAI
Caùch 1.
Sai ôû ñaây laø caùch LAÄT NGÖÔÏC chöù khoâng phaûi sai vì
xem moùng laø tuyeât ñoái cöùng
Baûng ñeå tra ôû treân laáy töø baûng
tra cuûa daàm lieân tuïc vôùi ñoaïn
bieân=0,354 nhòp x, sau ñoù ñieàu
chænh 30% giaûm ôû goái trong vaø
taêng ôû nhòp
Nhö vaäy moùng seõ
ñöôïc thieát keá sau cho
khoaûng caùch gaàn
baèng nhau ñeå taûi
troïng töøng coät gaàn
nhö nhau….

2. 2
Neáu ta vaãn xem moùng laø Tuyeät ñoái cöùng phaûn
löïc döôùi moùng phaân boá laø ñöôøng thaúng: tính pmax, pmin sau
ñoù caét töøng tieát dieän ñeå tính nhö baøi toaùn Cô Hoïc Keát Caáu
Caùch tính toaùn thuû coâng ñöôïc thöïc hieän theo nhö sau:
2-1. Tính phaûn löïc taïi caùc vò trí coù LÖÏC (phaân boá
thaúng)
Caùch 2.
1,0 4,0 3,0 4,5 1,5
O
N1=280kN
N2=360kN
N3=250kN N4=320kN
98kN/m
90kN/m
96kN/m
85kN/m
77kN/m 75kN/m
1 2 3 4
a b c
93kN/m
87kN/m 83kN/m
0 5
2-2. Tính LÖÏC CAÉT QT, QP taïi caùc vò trí naøy, xem
trong töøng ñoaïn giöõa 2 taûi troïng N, phaân boá Q cuõng laø ñöôøng
thaúng (thöïc chaát noù laø ñöôøng cong baäc 2) sai leäch naøy khoâng
ñaùng keå ñeå deå daøng xaùc ñònh vò trí löïc caét Q=0 taïi ñaây ta tính
giaù tri Mmax trong töøng ñoaïn taïi vò trí Q=0.
Phaûn löïc taïi caùc vò trí
0 1, 2 3, 4 5
2-3. Tính boå xung caùc phaûn löïc taïi vò trí Q=0, taát caû
ñöôïc noäi suy tuyeán tính.
2-4. Tính Moment taïi taát caû caùc vò trí; taïi taûi troïng löïc
Ni, vaø taïi caùc vò trí Q=0 baèng caùch tính nhö trong Cô Hoïc
Keát Caáu laø caét töøng maët caét xem nhö laø ngaøm taïi ñoù ñeå tính
moment.
Thí duï ta coù ñöôïc keát quaû nhö sô ñoà tính sau:
Bieåu ñoà löïc caét vôùi caùc vò trí a,b,c coù Q=0
1,0 4,0 3,0 4,5 1,5
O
N1=280kN
N2=360kN
N3=250kN N4=320kN
-97kN
1 2 3 4
183kN
171kN
92kN
158kN
114kN
a b c
a=2m b=2m c=2m
189kN
206kN

3. 3
1,0
N1=280kN
98kN/m 96kN/m
1
1,0 2,0
N1=280kN
98kN/m
1
93kN/m
a
1,0 4,0
N1=280kN
N2=360kN
98kN/m
90kN/m
1 2
5
Tinh Moment
Taïi vò trí Coät 1,
Sô ñoà tính:
M1=–{½ 96+⅓(98-96)}12=–48kN.m
Taïi vò trí a,
Sô ñoà tính: M2=2802–{½ 93+⅓(98-93)}32
=127kN.m
Taïi vò trí Coät 2,
Sô ñoà tính:
M3=2804–{½ 90+⅓(98-90)}52
=–72kN.m
1,0 4,0 3,0
O
N1=280kN N2=360kN N3=250kN
98kN/m
85kN/m
1 2 3
a b
1,0 4,0 3,0
N1=280kN N2=360kN N3=250kN
98kN/m
1 2 3
a b c
83kN/m
2,0 6
Taïi vò trí c,
Sô ñoà tính:
1,0 4,0 2,0
N1=280kN N2=360kN
98kN/m
1 2
a b
87kN/m
Mb=2806+3602
–{½ 87+⅓(98–87)}72
=89kN.m
Taïi vò trí Coät 3,
Sô ñoà tính:
M3=2807+3603
{½ 85+⅓(98–85)}82
=43kN.m
Taïi vò trí b,
Sô ñoà tính:
Mc=2809+3605
+2502
–{½ 83+⅓(98–83)}102
=187kN.m

4. 4
7
1,0 4,0 3,0 4,5 1,5
O
N1=280kN
N2=360kN
N3=250kN N4=320kN
1 2 3 4
a b c
-64kN.m
-48kN.m
-127kN.m
89kN.m
187kN.m
-72kN.m
-43kN.m
1,0 4,0 3,0 4,5
N1=280kN N2=360kN N3=250kN N4=320kN
98kN/m
77kN/m
1 2 3 4
a b c
Taïi vò trí Coät 4,
Sô ñoà tính:
M4=28011,5+3607,5+2504,5–{½ 77+⅓(98–77)}12,52
=–64kN.m
Bieåu ñoà Moment:
Veà Phöông phaùp tính toaùn ñaây laø caùch tính HOAØN
TOAØN ÑUÙNG theo CÔ HOÏC KEÁT CAÁU, khoâng sai ôû caùch tính
(maø phöông phaùp daàm laät ngöôïc SAI hoaøn toaøn laät ngöôïc sô
ñoà). Vaäy caùch tính naøy coù choå naøo laø khoâng phuø hôïp?.
Caùch tính naøy khoâng phuø hôïp ôû choå GIAÛ THIEÁT
xem moùng laø TUYEÄT ÑOÁI CÖÙNG. Kinh nghieäm vaø thöïc
teá tính toaùn cho thaáy raèng neáu moùng chæ döôùi 3 coät, toái ña laø
4 thì giaû thieát TUYEÄT ÑOÁI CÖÙNG naøy laø chaáp nhaän ñöôïc.
Caùi quan trong laøm cho giaû thieát Tuyeät ñoái cöùng naøy
sai, ra keát quaû khoâng ñuùng thöïc teá laø khi moùng baêng khoâng
coù 2 ñaàu phaàn doâi ra (nhö moùng xaây chen, moùng chaân vòt)
N
M
Moùng chaân vòt
Moùng baêng xaây chen
khoâng coù 2 ñaàu doâi

5. 5
Tröôùc naêm 1975 caùc Kyõ sö Coâng chaùnh trong mieàn
Nam khoâng bao giôø thieát keá moùng chaân vòt, ngay caû moùng
ñöôïc cheû ñoâi taïi khe luùn, bôûi vì aùp löïc bieân moùng raát lôùn
khoâng bao giôø oån ñònh neáu khoâng nhôø ñaø kieàng keùo laïi.
Ñoù laø lyù do trong saùch cuûa Myõ
chaúng bao giôø ñeà caäp ñeán moùng bieân
chaân vòt maø thay vaøo ñoù laø moùng
keùp (moùng phoái hôïp), moùng naøy
khoâng thaáy coù trong saùch giaùo trình VN
Khi tính coät ngay taïi bieân moùng thì phaûn löïc taïi bieân
naøy raát lôùn…
Nhöng chính noù laïi laøm cho Moment trong ñaø gaân
moùng trôû neân nhoû ñi so vôùi keát quaû khi coi moùng tuyeät ñoái
cöùng
Ngöôïc laïi neáu nhö baèng caùch naøo ñoù ta xaùc ñònh ñöôïc
ñuùng phaûn löïc neàn (duøng pp Jemoskin) thì caùch giaûi nhö
baøi toaùn Cô Hoïc keát Caáu ñöôïc trình baøy ôû treân laø HOAØN
TOAØN Ñuùng.
Giaèng moùng
Moùùng phoái hôïp
0
382
208
499
407
682
0
682
0
682
0
0.0
310.0
-223.6
296.4
-173.4
306.6
-510.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
682
0
682
0
382
-600
-400
-200
0
200
400
600
800
0 2 4 6 8 10 12 14
Moùng TUYEÄT ÑOÁI CÖÙNG phaûn löïc ñaùy moùng theo
ñöôøng thaúng, sai leäch lôùn khi moùng caøng daøi vaø khi khoâng coù
phaàn doâi ra ôû 2 ñaàu, Tính theo Heä soá neàn thì phaûn löïc lôùn ôû 2
bieân lôùn doàn ôû 2 ñaàu laøm cho Moment beân trong nhoû ñi.
0
382
208
499
407
682
0
682
682
0
682
0
682
0
0
254
-95
101
18
464
18
464
18
464
18
464
18
464
-212
-212
-149
-126 -117 -120
-176
-338
-338
-338
-338
-338
-338
-338
-338
-338
-338
310
-301
-140
340
-510
0
-510
0
-510
0
-510
0
-510
0
0
0
219
-600
-400
-200
0
200
400
600
800
-2 0 2 4 6 8 10 12 14

6. 6
3. Phöông phaùp tính theo heä soá neàn laø ÑUÙNG
TRONG MOÏI TRÖÔNG HÔÏP nhöng coù moät trôû ngaïi ñöôïc
cho laø khoù laø laøm sao choïn ñuùng ñöôïc giaù trò CZ,
Saùch Lieân Xoâ cuõ khoâng thích noùi ñeán HEÄ SOÁ NEÀN,
Caùc phöông phaùp tính nhö JEMOSKIN; GORBADOP
BOXADOP hay XIVULIDI v.v. ñeàu döïa treân Modun bieán daïng
Eo toaøn boä ñöôïc laäp baûng tra ñeå tính.
HEÄ SOÁ NEÀN CZ khi giaûi thích caùi naøy khoâng ñôn giaûn,
nhaát laø CZ thay ñoåi theo dieän tích: tính 1m2 khaùc khi tính cho
caû dieän tích moùng…nhöng tröôùc maét ôû ñaây chuùng ta phaûi
hieåu raèng heä soá neàn chæ xuaát hieän khi MOÙNG ÑAÕ OÅN
ÑÒNH VEÀ ÑOÄ LUÙN
(Moùng coøn ñang luùn thì Khoâng coù Heä soá neàn)
Nhö vaäy tính toaùn keát caáu cuûa moùng baêng theo heä soá
neàn laø tính trong ñieàu kieän neàn ñaát ñaõ oån ñònh, khoâng coøn
bò luùn.
XAÙC ÑÒNH HEÄ SOÁ NEÀN NHÖ THEÁ NAØO ?
Caùch 3.
Coù raát nhieàu caùch xaùc ñònh, cho duø khoù xaùc ñònh
chính xaùc..nhöng khoâng theå chaáp nhaän tính baèng caùch laáy aùp
löïc p chia cho ñoä luùn S tính ñöôïc, hay chia cho 0,5.S (nhö
nhieàu saùch ñöôïc dòch töø saùch cuûa Lieân soâ)…vì KHI MOÙNG
ÑANG LUÙN KHOÂNG COÙ HEÄ SOÁ NEÀN, vaø vì coâng thöùc
tính luùn vôùi ñoä chính xaùc chæ mang yù nghóa öôùc ñoaùn.
Saùch phöông taây vaø saùch Myõ luoân trung thaønh vôùi Heä
Soá Neàn hay neàn WINKLER…
Thöïc nghieäm vaø thöïc teá cho thaáy ñoái vôùi ñaát trung bình
toái thieåu ñeå coù theå laøm moùng baêng ñöôïc (Rñaát=80100kPa)
thì CZ=10.000kN/m3 vaø neáu xem moùng laø tuyeät ñoái cöùng
thì neàn ñaát phaûi laø raát yeáu nhö laø ñaát BUØN SEÙT NHAÕO khi
ñoù CZ cuõng töø 1.000kN/m3, ta coù baûng tra nhö sau:
Loaïi ñaát CZ (kN/m3) Loaïi ñaát CZ (kn/m3)
Seùt meàm
Seùt trung bình
Seùt cöùng
Seùt pha caùt
12.00024.000
24.00048.000
48.00090.000
24.00048.000
Caùt laån boät
Caùt rôøi
Caùt trung bình
Caùt chaët
32.00080.000
5.00016.000
16.00080.000
64.000128.000

7. 7
Heä soá neàn luoân luoân > 10.000kN/m3
Nhö vaäy:
Theo FOUNDATION ANALYSIS DESIGN cuûa
Bowles thì heä soá neàn ñöôïc tính nhö sau:
Trong ñoù: pult–(pghII) khaû naêng chòu taûi cöïc haïn cuûa neàn
tính theo coâng thöùc cuûa Terzaghi
Vôùi heä soá an toaøn =2,5 thì:
Cz(kN/m3) = 40×pult(kPa)
Cz(kN/m3) = 100×pa(kPa)
trong ñoù: pa– khaû naêng chòu taûi an toaøn (thieát keá) cuûa neàn ñaát
Do khi thieát keá chuùng ta thöôøng tính vôùi aùp löïc döôùi
ñaùy moùng pñ<=pa neân theo toâi thöôøng laáy nhö sau:
Cz(kN/m3) = (150100 laàn)×pñ(kPa)
pñ- laø aùp löïc thieát keá döôùi ñaùy moùng.
Caùch choïn naøy coù veû hôi thoâ baïo nhöng raát thöïc teá.
Theo Quy phaïm CH 18-58:
Moùng coù dieän tích ptt (kPa) = 100 200 300 400
Am<10m2: CZ (kN/m3) = 20.000 40.000 50.000 60.000
Cz(kN/m3)=29.000Ln.ptt(kPa)/50)
Tính Theo soá buùa N:
Ñoái chieáu caùc baûng tra cuûa TERZAGHI cho CAÙT vaø SEÙT
Ñeà xuaát coâng thöùc tính nhö sau:
Cho CAÙT CZ=2.650.N
Cho SEÙT CZ=1500,(1,7+0,017.N).N
Vaø duøng töông quan naøy cho chöông trình tính
Traïng thaùi
ñaát seùt
N Pa
(kPa)
Pult
(kPa)
Raát meàm
Meàm
Trung bình
Cöùng
Raát cöùng
2
4
8
15
30
32
65
130
260
520
71
142
285
570
1140
Traïng thaùi
ñaát caùt
N Pa
(kPa)
Rôøi
Trung bình
Chaët
Raát chaët
<10
10-30
30-50
>50
71
70-250
250-450
>450
Am>10m2
Nhaân CZ cho
m
A
10

8. 8



 .
2
b
Cz
Xaùc ñònh CZ thay ñoåi theo Dieän tích baûn moùng: =L/B
vaø ñoä saâu choân moùng =h/B
LOAÏI ÑAÁT Es0(MPa) (kN/m3)
Caùt chaët vaø Saïn 0 70—115
Caùt chaët 0 40—57,5
Caùt rôùi 0 70-140
Caùt rôøi pha boät 0,70 57,5—115
Caùt chaët pha boät 2,1 23—45
Seùt nöûa cöùng 5,6—10,5 1—3
Seùt deõo cöùng 2,8—5,6 1—3
Seùt deõo meàm 1,400—2,8 1—3

o
L
=
L
B
 =
h
B
h=q

Z
Z
Ez=(h+z) Ez=E
Ñaát caùt
B
Ñaát seùt
Döïa theo Phöông phaùp PAWN, Laäp sô ñoà öùng suaát phaân
boá theo hình thang vôùi goùc nghieâng 55o:
ÑAÁT Traïng thaùi Es(MPa) 
SEÙT
Raát meàm 25 0,45
Meàm 525
Tr.bình 1550 0,42
Cöùng 50100
Pha caùt 25250 0,35
CAÙT
Pha boät 520
Rôøi 1025 0,30
Chaët 5080
CAÙT
FA SAÏN
Rôøi 50150 0,27
Chaët 100200
SILT 220 0,3
ES(MPa)
0.7.z
0.7.z
0.7.z
0.7.z
a
b
po
pz
z 55
o
Thí duï:
Neàn seùt deûo meàm,
=3
Moùng dieän tích 2x8m;
=8/2=4
Ñoä saâu h=2m; =2/1=1
)
12
(
log
)
1
(
1
10
2




 S
Z
E
B
C
3
10
2
/
800
.
10
)
4
/
12
(
log
)
42
,
0
1
(
000
.
30
2
1
m
kN
CZ 


3
2
2
/
400
.
38
6
2
600
.
1
. m
kN
b
Cz 







50
,
1
)
/
( 

B
L
6
4
5
,
1 



Khoâng xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa ñoä saâu ,theo taùc giaû :
Thí duï: Seùt trung bình Es=30.000kPa; =0,42; =L/B=4
Tra bieåu ñoà:

9. 9
ÑAÙNH GIAÙ VEÀ CAÙCH CHOÏN Cz:
Raát nhieàu ngöôøi caûm thaáy phaân vaân khi choïn HEÄ SOÁ NEÀN,
caùch toát nhaát laø tieán haønh thí nghieäm thöû taûi baøn neùn…
SV tröôøng ÑH Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thuû Ñöùc thöïc taäp Thí nghieäm baøn neùn
•Töø thí nghieäm baøn neùn:
Heäsoá neàn ñöôïc xaùc ñònh töø TN baøn neùn, thöïc hieän ño
caùc gía trò cuûa S theo p; Ñöôøng kính baøn neùn =45cm;60cm;
75cm hay nhoû nhaát laø 30cm.
Ñoà thò dieãn taû quan heä S theo p:
)
/
( 3
m
kN
S
p
CZp 
p
0 p
Ñoä
luù
n
S
2
2
. 











B
B
C
C plate
zp
z
Heä soá Neàn baøn neùn
Heä soá Neàn moùng vuoâng caïnh B
Ñoä Maûnh :
Ñoä maûnh  ñöôïc xaùc ñònh ñeå dieãn taû ñoä cöùng cuûa moùng:
Trong ñoù: E – Modun ñaøn hoài cuûa Beâtoâng = 24×106 kN/m2
I – moment quaùn tính cuûa tieát dieän ngang moùng
Cz – Heä soá neàn (kN/m3)
Bm– Beà roäng moùng (m)
4
4 EI
B
C m
Z





10. 10
19
Tuøy theo gía trò cuûa .L maø moùng ñöôïc phaân loaïi
nhö sau:
Moùng tuyeät ñoái cöùng, öùng suaát phaân
boá döôùi ñaùy moùng theo quy luaät ñöôøng
thaúng, aùp duïng haàu heát cho moùng noâng, coù
kích thöôùc nhoû.
Moùng khoâng cöùng tuyeät ñoái,
öùng suaát phaân boá döôùi ñaùy moùng coù
daïng hôi cong. Tuy nhieân chöøng möïc
naøo ñoù ta coù theå xem nhö söï phaân boá
theo ñöôøng thaüng, vaø aùp duïng ñöôïc
cho chieàu daøi cuûa caùc moùng Keùp,
moùng phoái hôïp 2 coät, vaø coù theå duûng
cho moùng döôùi 3 coät daøi 89 meùt
Do tính phöùc taïp cuûa heä soá neàn neân vieäc löïa choïn tính
toaùn coù phaàn thieáu tin caäy.
Thöïc chaát cho thaáy khi chuùng ta choïn Heä soá neàn coù
sai leâch ñeán 10.000 kN/m3 thì khi chia cho Eb vôùi 7 con soá 0
sau ñoù ñöôïc ruùt caên baäc 4 thi sai leäch cuûa  chæ döôùi 10%
Khi tính toaùn moùng baêng, caùc heä soá ñöôïc tính töø haøm
Hyperbolic sai leäch 10% cuûa  khoâng gaây aûnh höôûng lôùn
ngoaïi tröø giaù trò cuûa pñ=CZ.Zx laø aûnh höôûng tröïc tieáp töø sai soá
cuûa , coøn Q vaø M thì chòu aûnh höôûng sai soá cuûa töø caùc haøm
Hyperbolic
Chieàu daøi moùng
Lôùn (>9m), trôû neân meàm,
deå uoán phaûn löïc coù
daïng phöùc taïp vaø khoâng
theå xem laø tuyeät ñoái cöùng.
Moùng ñöôïc giaûi theo daïng moùng
baêng vôùi heä soá neàn Cz
Tải bản FULL (18 trang): https://bit.ly/2PKOlsG
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

11. 11
CAÙCH LÖÏA CHOÏN KÍCH THÖÔÙC MOÙNG:
Bñ
Bm
hñ
hO
hmm
*Beà roäng moùng Bm
*Beà roäng ñaø Bñ=Bm/5
*Chieàu cao baûn moùng hO=Bñ
*Chieàu cao bieân moùng hmm=2.hO/3
*Chieàu cao ñaø moùng ñôn giaûn laáy: hñ=(Lmax/4+0,375)m
*Chieàu cao ñaø moùng hñ ñöôïc xaùc ñònh töø coâng thöùc:
(Coù xeùt ñeán Heä Soá Neàn CZ)
Lmax=6m
0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0
0.2
0.4
0.6
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
0.8
0
hñ
TÖÔNG QUAN CHIEÀU CAO ÑAØ MOÙNG hñ THEO BEÀ ROÄNG MOÙNG Bm
VAØ CHIEÀU DAØI Lmax GIÖÛA 2 COÄT
Beà roäng moùng
Lmax=7m
Lmax=5m
Lmax=4m
Lmax=3m
*Chieàu cao ñaø moùng hñ
33
,
0
22
,
0
000
.
10
)
kN/m
(
).
125
,
1
.(
06
,
0
3



 m
z
m
ñ L
C
L
H
Coâng thöùc HETENYI
Daàm chieàu daøi L, löïc taäp trung N taïi a
 
 ]}
)
.
sin(
)
.
cosh(
)
.
cos(
)
.
sinh(
)
.
sin(
)
.
sinh(
)
.
cos(
)
.
cosh(
)
.
sin(
)
.
[sinh(
)]
.
cos(
)
.
sinh(
)
.
sin(
)
.
[cosh(
)]
.
cos(
)
.
cosh(
)
.
sin(
)
.
cosh(
)
.
cos(
)
.
).[sinh(
.
cos(
)
.
cosh(
2
{
.
.
b
a
b
a
L
b
a
b
a
L
x
x
x
x
b
a
L
b
a
L
x
x
C
k
N
Zx
























´


´
´




Coâng thöùc cuûa Chuyeån vò ZX
3186998