Bài giảng 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)