Cấu tạo kiến trúc nhà dân dụng - Chương 2: Nền và móng

CẤU TẠO KIẾN TRÚC NHÀ DÂN DỤNG CHƯƠNG 2 NỀN VÀ MÓNG Chương 2 NỀN MÓNG VÀ MÓNG 1. Nền móng 1.1. Khái niệm chung 1.1.1. Khái niệm, yêu cầu Nền móng là tầng đất dưới đáy móng gánh chịu toàn bộ tải trọng công trình  Nguyên tắc: ứng suất đáy móng  (σđm), >> t¶i träng c«ng trinh  Yêu cầu: đồng nhất, đủ khả năng chịu lực, không bị ảnh hưởng nước ngầm, không có các hiện tượng phá hoại (trượt, sụt lở, nứt nẻ) 2 Lực xô của đất Neo chống trượt Tải trọng Nền móng Móng 1.1.2. Phân loại: a. Nền thiên nhiên: Là nền móng mà bản thân nó có đủ khả năng chịu lực cho công trình. Ưu điểm: đưa lại hiệu quả thi công nhanh, kinh tế cao Biện pháp gia cố: chỉ cần làm phẳng, làm êm đáy móng . b. Nền gia cố (nhân tạo)  Là nền móng mà khả năng chịu tải yếu, không đủ tính ổn định và tính kiên cố, phải qua gia cố mới đủ sức chịu tải công trình 1. Nền móng 1.2. Các biện pháp gia cố nền móng 1.2.1. Trường hợp khả năng chịu tải của nền (R) ≈ tải trọng công trình (P) - Làm chặt trên mặt: gia tải trước, đầm đất - Làm chặt dưới sâu: cọc tre, cọc cát, cọc đất, cọc gỗ - Dùng hóa chất - Thay đất a. Làm chặt trên mặt: là công nghệ đơn giản, là giải pháp kinh để xử lý nền đất yếu  * Gia tải trước  Tải trọng gia tải trước = hoặc > tải trọng công trình trong tương lai. Trong thời gian chất tải, độ lún và áp lực nước được quan trắc và đánh giá đầy đủ. Lớp đất đắp để gia tải được dỡ khi độ lún kết thúc hoặc đã cơ bản xảy ra.  Công trình đã áp dụng: Rạp xiếc Trung ương (Hà Nội), Viện nhi Thuỵ Điển (Hà Nội), Trường Đại học Hàng Hải (Hải Phòng) và một loạt công trình tại phía Nam.  * Đầm (Cố kết đóng): tăng cường độ và sức chịu tải, giảm độ lún của nền.  Quả đấm bằng BT đúc sẵn có trọng lượng 10 - 15 tấn được nhấc lên bằng cẩu và rơi xuống từ độ cao 10-15m để đầm chặt nền. Khoảng cách giữa các hố đầm là 3x3, 4x4 hoặc 5x5m. Sau khi đầm chặt tại một điểm một vài lần cát và đá được đổ đầy hố đầm.  Công nghệ đã được áp dụng ở Hà Nội, Hải Phòng và TP. HCM.  Phương pháp này thích hợp với hiện tượng đất mới san lấp và đất đắp. 3 Chương 2 NỀN VÀ MÓNG b. Làm chặt đất dưới sâu: Nhằm giảm độ lún và tăng cường độ đất yếu Cọc tre và cọc tràm: Cọc tràm và tre có chiều dài từ 3 - 6m được đóng xuèng ®Êt b»ng bóa m¸y (25 cọc / 1m2) . Đ©y là giải pháp truyền thống để xử lý nền cho công trình có tải trọng nhỏ. 4 Chương 2 NỀN VÀ MÓNG Cọc cát xi măng : ống thép được đóng và rung xuống nền đất và chiếm chỗ đất yếu. Cát và xi măng được trộn lẫn đổ vào ống chống, đầm chặt bằng đầm rung. Cọc đá và cọc cát : Cát và đá được đầm bằng đầm rung đầm trong ống chống. Đã sử cho một số công trình tại Tp, Hồ Chí Minh, Hà Nội, Hải Phòng và Vũng Tàu. Cọc đất vôi và đất xi măng: Cọc đất vôi và đất xi măng đóng vai trò thoát nước và gia cường nền đường, nền nhà, khu công nghiệp, nền đê Tỷ lệ phần trăm của vôi: 8 -12%; xi măng:12 – 15% trọng lượng khô của đất. c. Dùng hóa chất - Nung nóng đất: bơm khí nóng giảm lỗ rỗng - Xi măng hóa đất: phụt vữa XM vào đất áp dụng cho loại đất cuội, đất cát - Silicát hóa: phụt dung dịch gốc silicát vào đất áp dụng cho đất cát, á cát, hoàng thổ - Bitum hóa: bơm bitum nóng vào đất -d. Thay đất: Lấy đi lớp đất yếu, thay thế cát tưới nước đầm kỹ áp dụng nhà ít tầng Chương 2 NỀN VÀ MÓNG e. Công nghệ Top-base - Sử dụng cho nền đất yếu để tăng cường khả năng chịu tải của nền lªn 2-3 lần và giảm kết cấu móng. Gồm các khối bêtông có dạng con quay thẳng đứng (gọi là top block), chèn vật liệu rời (sử dụng đá dăm) ở giữa các con quay.  ¸p dông: Gia cố nền nhà phố đến 5 tầng trong khu vực xây chen, nền nhà xưởng, nền bãi container, làm móng cột hàng rào, móng đỡ đường ống công nghệ, làm móng cho bể chứa chất lỏng, bể xử lý nước thải.  Phương pháp thi c«ng: đặt các phễu được kết nối chặt chẽ với nhau, sau đó, đặt hệ lưới thép dưới, đổ bêtông hoặc vữa lỏng vào phễu, lèn chặt đá dăm, đặt lưới thép trên, vv.. Trong 1 top-block, khối bêtông hình nón ở trên có góc nghiêng 45 độ có tác dụng phân phối ứng suất, khối bêtông hình trụ đỉnh chóp ở dưới có tác dụng ngăn sự biến dạng bên. 5 6Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 1.2.2. Trường hợp khả năng chịu tải của nền (R) << tải trọng công trình (P): Cọc BTCT đúc sẵn hoặc thi công tại chỗ. Phân loại: - Cọc chống - Cọc ma sát Phương pháp thi công - Cọc BTCT đúc sẵn: Cọc được chế tạo sẵn tạo nhà máy thành từng đoạn, vận chuyển đến công trình và thi công bằng công nghệ đóng hoặc ép. -- Cọc khoan nhồi BTCT: Cọc được chế tạo tại chỗ. -Quy trình: Khoan tạo lỗ ►đặt cốt thép ► đổ bê tông Tường chịu lực Tải trọng từ cột Cọc Đài cọc Cọc ma sát Cọc chống Nền đất cứng Lực ma sát Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 7 QUÁ TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 8 2. Móng 2.1. Khái niệm chung 2.1.1. Khái niệm, yêu cầu của móng a. Khái niệm: Móng là kết cấu chịu lực truyền toàn bộ tải trọng xuống của công trình xuống nền móng b. Yêu cầu  Kiên cố: kích thước phù hợp, vật liệu đảm bảo  Ổn định: lún đều, không trượt, gãy nứt  Bền lâu: chóng lại sự phá hoại, xâm thực  Kinh tế: chiếm tỷ lệ hợp lý về giá thành Tải trọng gió tác động lên móng Móng kiên cố Độ lún của nhà Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 2.1. Khái niệm chung 2.1.2. Ph©n lo¹i a. Theo hình thức móng  Móng đơn (móng cột, móng độc lập): đứng độc lập, chịu tải tập trung  Móng băng: truyền tải trọng đều  + Mãng băng d­íi t­êng  + Mãng băng d­íi cét  Móng bè: diện tích đáy móng = diện tích xây dựng của công trình  Móng cọc: cọc - đài cọc (móng sâu) 9 Móng bè dạng bản phẳng Móng bè có sườn b)a) Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 10 Móng nông Móng dưới tường Chịu lực Móng băng dưới cột Móng độc lập Móng sâu SỰ TRUYỀN TẢI TRỌNG DƯỚI GỐI MÓNG Dầm móng đỡ tường Móng bè Móng băng Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 11 2.1. Khái niệm chung 2.1.2. Ph©n lo¹i b. Các cách phân loại khác + Theo hình thức chịu lực  Móng chịu tải đúng tâm: hướng truyền lực đi qua trọng tâm đáy móng  Móng chịu tải lệch tâm: hướng truyền lực không đi qua trọng tâm đáy móng + Theo vật liệu - Móng cứng: làm bằng vật liệu chịu lực nén đơn thuần (gạch, đá, BT) - Móng mÒm: móng làm bằng vật liệu chịu uốn tốt (kéo và nén) (BTCT) -+ Theo biện pháp thi công, chế tạo: móng lắp ghép, toàn khối + Theo vị trí  Móng tường giữa (2 bên là nền nhà)  Móng tường biên  Móng khe lún Sự làm việc của móng Gãc truyÒn lùc cña mãng Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 12 13 Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 14 2. Móng 2.1. Khái niệm chung 2.1.3. Các bộ phận của móng  Cổ móng (tường móng): bộ phận trung gian truyền tải trọng từ tường xuống gối móng  Thân móng (gối móng): bộ phận chịu lực chính của móng  Đệm móng (đế móng): làm sạch, tạo mặt phẳng cho đáy móng  Gi»ng mãng (BTCT): chèng mao dÉn vµ dµn ®Òu kh¶ năng chÞu lùc Chương 2 NỀN VÀ MÓNG Gi»ng mãng Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 15 =20 =45 mãng ®¸ =30 mãng g¹ch mãng bt kh«ng cèt thÐp mãng bt cèt thÐp 2.2. Cấu tạo một số loại móng  Kích thước tiết diện móng phụ thuộc: tính chất cơ lý nền đất, tải trọng công trình, vật liệu sử dụng (góc truyền lực)  Góc truyền lực α = 30o (gạch), 26 - 30o (đá), 30 - 45o (bê tông), 60o (BTCT) 2.2.1. Móng gạch  Chiều rộng hợp lý ≤ 1500  Gạch đặc mác ≥ 75 (kích thước 220x105x60), vữa XM  Chiều rộng: cấp dưới = cấp trên + 55x2  Chiều cao: bội số 70 (chẵn gạch)  Chiều cao các bật giậc - Móng đối xứng: 70 - 140 - - 70 - 140 - 210 - Móng lệch tâm: 140 - 210 - - 210 – 210 2.2.2. Móng đá  Chiều dày cổ móng ≥400 (móng băng), ≥600 (móng cột)  Bậc giật rộng/cao = 1/2, chiều cao bậc 350 - 600 =20 =45 mãng ®¸ =30 mãng g¹ch mãng bt kh«ng cèt thÐp mãng bt cèt thÐp Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 2.2. Cấu tạo một số loại móng 2.2.3. Móng bê tông  Vật liệu: Vữa XM liên kết các côt liệu khác (đá dăm, đá hộc (móng lớn), sỏi, gạch vỡ)  Hình thang hoặc giật cấp 2.2.4. Móng BTCT  Thân móng BTCT  Cổ móng: tường BTCT, gạch xây, đá xây  Đế móng: cát đầm chặt dày 50- 100, BT gạch vỡ dày 100 mác 50, BT đá 4x6 mác 100 16 Bm HmHm Bm =20 =45 mãng ®¸ =30 mãng g¹ch mãng bt kh«ng cèt thÐp mãng bt cèt thÐp HmHm 17 Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 40-50m 40-50m 40-50m 2.3. Các trường hợp đặc biệt của móng 2.3.1. Móng ở khe biến dạng a. Móng khe lún  Khe lún tách móng - tường  Móng khe lún kiểu thông thường  Móng khe lún kiểu con sơn Móng khe lún kiểu thông thườngMóng khe lún kiểu con sơn Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 18  Dầm cổ móng hoặc láng vữa XM mác 75 dày 20 tại mặt cổ móng tiếp giáp với tường b. Chống thấm  Mặt trong trát 2 lớp vữa XM mác 75 thành: lớp 1 dày 15 khía quả trám đợi khô, lớp 2 dày 10  Mặt ngoài đắp đất sét dày 300-400 Tường Sàn > 150 Dốc 5% Neo chống trượt 2.3. Các trường hợp đặc biệt của móng 2.3.1. Móng ở khe biến dạng b. Móng khe co dãn  Khe lún chung móng - tách tường 2.3.2. Chống ẩm, chống thấm cho móng, tầng hầm a. Chống ẩm TƯỜNG MÓNG CHỐNG THẤM TẦNG HẦM Tải trọng Tấm sàn BTCT Chống thấm bề mặt tường ngoài Hệ thống thu nước dưới đất Lực xô của đất Móng Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 19 Nền nhà cao hơn mặt đất ≥ 300 (nhà 1 tầng), ≥ 450 (nhà nhiều tầng  tránh ngập nước và ẩm thấp. 3.1.2. Phân loại: nền rỗng và nền đặc a. Nền rỗng - Lớp mặt nền: thường áp dụng cho trường hợp nền lát gỗ. Có thể áp dụng nền rỗng để chống nồm cho nền lát gạch gốm, gạch XM, gạch hoa, granito - Lớp chịu lực: bản BTCT đặt trên trụ gạch, gạch xây cuốn vòm. 3. Nền nhà 3.1. Khái niệm chung 3.1.1. Khái niệm, yêu cầu Nền rỗng gạch xây cuốn Nền rỗng xây trụ gạch gác tấm BTCT 20 Chương 2 NỀN VÀ MÓNG b. Nền đặc: cấu tạo gồm có - Lớp mặt nền: láng vữa XM, lát gạch gốm, gạch XM, gạch hoa, granito - Lớp chịu lực: BT đá dăm, BT gạch vỡ, BTCT - Lớp tôn nền: đất sét, đất sét pha cát, cát đen... tưới nước đầm kỹ từng lớp dày 150-200 - Lớp đất tự nhiên - Cách thể hiện nền trên bản vẽ kỹ thuật thi công 3.2. Cấu tạo một số nền đặc biệt và các bộ phận khác: - Nền nhà chống nồm - Tam cấp, hè rãnh - Nền gara ôtô - Bể nước, bể phốt - Chương 2 NỀN VÀ MÓNG 21 Rãnh thu nước quanh công trình Hè rãnh, bậc tam cấp  Hè xung quanh  đi lại, chống xói lở, làm gọn sạch, tăng vẻ đẹp ngôi nhà, rãnh  thu nước mưa, nước sinh hoạt  Mặt hè dốc 1 - 2% về phía rãnh, rãnh dốc 0,1 - 0,2% về phía ga thu Hè có rãnh thu nướcBậc tam cấp 22 Chương 2 NỀN VÀ MÓNG Tham khảo Tæng kÕt c¸c d¹ng mãng ¸p dông cho c¸c lo¹i c«ng trinh cã t¶i träng kh¸c nhau t­¬ng øng víi nÒn ®Êt kh¸c nhau 23 Chương 2 NỀN VÀ MÓNG Tham khảo Tæng kÕt c¸c d¹ng mãng ¸p dông cho c¸c lo¹i c«ng trinh cã t¶i träng kh¸c nhau t­¬ng øng víi nÒn ®Êt kh¸c nhau 24 Chương 2 NỀN VÀ MÓNG  Tham khảo  Móng bó hè (chắn đất đắp nền nhà)  Móng cấu tạo (tường ngăn)