đồ án NỀN và MÓNG HOÀN THIỆN

Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xuân Mai

MỤC LỤC:

SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:1


Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xuân Mai
PHẦN I : SỐ LIỆU THIẾT KẾ

1. Sơ đồ mặt bằng công trình:

2. Số liệu về tải trọng:
Bảng 1. Tải trọng tính tốn ở mặt móng :

STT

2

CỘT GIỮA
TỔ HỢP CƠ BẢN TỔ HỢP BỔ SUNG
N
M
Q
N

M
Q
( T ) (Tm ( T ) ( T ) (Tm ( T )
)
)
83.5 2.10 1.20 98.8 4.00 1.50
0
0

CỘT BIÊN
TỔ HỢP CƠ BẢN TỔ HỢP BỔ SUNG
N
M
Q
N
M
Q
( T ) (Tm ( T ) ( T ) (Tm ( T )
)
)
78.3 2.50 1.50 85.50 3.80 1.60
5

3. Số liệu về kích thước cột : F = ac x bc = 60(cm) x 45(cm ) = 600(mm) x 450 ( mm ).
4. Lập bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của nền đất.
Bảng 2. Các chỉ tiêu cơ lý của nền đất
ST
T
Lớp
đất

12
4
19

Lớp đất

Tỉ
trọng

Dung
trọng
(KN/m3)

Độ
ẩm tự
nhiên
W
( %)

Giới
hạn
nhão
Wnh
(%)

Giới
hạn
dẻo
Wd
(%)

Góc
nội ma
sát
( độ )

Lực
dính
đơn vị
(kN/m2)

Trị
số
SPT
N30

2.66

19.4

20

22

17

21

18

7

2.62

19.6

23

-

-

31

4

20

2.67

19.3

26

36

22

19

24

16

Á cát
h = 4m
Cát hạt
vừa
h = 3m
Á sét
h=∞

-Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên 3m
SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:2


Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xuân Mai

Bảng 3. Số liệu kết quả thí nghiệm nén lún
Lớp đất
STT
Tên lớp đất
Hệ số rỗng ei của các cấp áp lực Pi ( kG / cm2
)

P0=0

kG/cm2
P1=1
kG/cm2
P2=2
kG/cm2
P3=3
kG/cm2
P4=4
kG/cm2

e0
e1
e2
e3
e4
1
12
Á cát
0.645
0.608
0.582
0.571
0.562
Hệ số nén lún ai(cm2/kG)
0.037
0.026
0.011
0.009
2
4

Cát hạt vừa
SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:3


Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xuân Mai
0.644
0.572
0.551
0.539
0.530
Hệ số nén lún ai(cm2/kG)
0.072
0.021
0.012
0.009
3
19
Á sét
0.743
0.711
0.685
0.665
0.655
Hệ số nén lún ai(cm2/kG)
0.032
0.026

0.020
0.010
-Biểu đồ đường cong nén lún

SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:4


Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xn Mai

Hình 1-Biểu đồ đường cong nén lún
-Vẽ mặt cắt địa chất :
MẶT CẮT ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH

SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:5


Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xn Mai

Hình 2

PHẦN II :ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN
THIẾT KẾ NỀN MÓNG

1. Đánh giá trạng thái của các lớp đất .
1.1. Lớp 1 : Á cát. Chiều dày h = 4m.
Đây là lớp đất thuộc loại đất dính nên để đánh giá trạng thái của nó ta phải dựa vào các tiêu chí
sau :
- Đánh giá trạng thái của đất thông qua độ sệt B :
W − Wd
20 − 17
B = 
= 
= 0, 6
Wnh −W
  d 22 − 17
Ta có : 0≤ B = 0,6 ≤ 1. Theo tiêu chuẩn Việt Nam 9362 : 2012 đất ở trạng thái dẻo
Đơ bão hịa nước:
0, 01.W.∆ 0, 01.  20.  2, 66
=
= 0,825
e0
0.645
G=
Ta có : 0,8 < G =0,825 ≤ 1. Theo tiêu chuẩn Việt Nam 9362 : 2012 đất ở trạng thái bão hòa nước.
Kết luận : Lớp đất thứ 1 là Á cát ở trạng thái dẻo , bão hòa nước.

1.2. Lớp 2 : Cát hạt vừa. Chiều dày h =3m.
SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:6


Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xuân Mai

Đây là lớp cát hạt vừa thuộc loại đất rời nên để đánh giá trạng thái của nó ta phải dựa vào các tiêu
chí sau :
- Đánh giá độ chặt của đất thông qua hệ số rỗng e0 :
Hệ số rỗng tự nhiên : e0 = 0,644.
Ta có : 0,55 ≤ e0 = 0,644 ≤ 0,7
Theo tiêu chuẩn Việt Nam 9362 : 2012 đất ở trạng thái chặt vừa.
Đơ bão hịa nước:
0,01.W. ∆ 0, 01.  23.  2, 62
e0
0.644
G=
=
=0,936
Ta có: 0,8 < G =0,936 ≤ 1. Theo tiêu chuẩn Việt Nam 9362 : 2012 đất ở trạng thái bão hòa nước.
Kết luận : Lớp đất thứ 2 là Cát hạt vừa ở trạng thái chặt vừa , bão hòa nước.
1.3. Lớp 3 : Á sét.
Đây là lớp á sét thuộc loại đất dính nên để đánh giá trạng thái của nó ta phải dựa vào các tiêu chí
sau :
- Đánh giá trạng thái của đất thông qua độ sệt B :
W − Wd
26 − 22
B = 
= 
= 0, 286
Wnh − W
  d 36 − 22
Ta có : 0,25< B = 0,286 ≤0,5.Theo tiêu chuẩn Việt Nam 9362 : 2012 đất ở trạng thái dẻo cứng

- Đánh giá độ ẩm của đất qua độ bão hòa nước G :
0,01.W. ∆ 0, 01.  26.  2, 67
e0
0, 743
G=
=
=0,934
Ta có : 0.8 < G = 0,934 ≤ 1. Theo tiêu chuẩn Việt Nam 9362 : 2012 đất ở trạng thái bão hòa nước
Kết luận : Lớp đất thứ 3 là Á sét ở trạng thái dẻo cứng , bão hòa nước.
2. Nhận xét và đánh giá về tính năng xây dựng của nền đất.
-Ta thấy các lớp đất không gồm những lướp đất yếu như :bùn , than bùn, cát chảy, đất bùn, đất sét
yếu,….
-Tính chất của nền đất: hệ số rỗng bé e0<1, độ sệt bé:B<1, tính nén lún a<0,1 (cm2/KG)
Vậy không cần xử lý nền trước khi xây dựng
3. Đề xuất phương án thiết kế móng.
Để chọn phương án móng ta cần thiết kế sơ bộ các phương án móng và lựa chọn phương án móng
tối ưu về kinh tế cũng như về kỹ thuật.
- Phương án thứ nhất :
Phương án thiết kế móng nơng : + Móng nơng cột giữa.
+ Móng nơng cột biên.
-Phương án thứ hai :
Phương án thiết kế móng cọc :
+ Móng cọc cột giữa.
+ Móng cọc cột biên.

SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:7

Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xuân Mai

PHẦN III : TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ NỀN MĨNG
III.A. TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨNG NƠNG.
IIIA.1. Tính tốn và thiết kế móng nơng cột giữa.
1. Chọn vật liệu làm móng :
- Bê tơng Mac250 ( cấp độ bền B20 ) có: - Rb = 11,5 Mpa = 1150T/m2
- Rk= 0,9 Mpa = 90 T/m2
- Cốt thép : CII dùng làm thép chịu lực có: - Rn = 280 Mpa = 28000 T/m2
Rk = 280 Mpa = 28000 T/m2
2. Chọn chiều sâu chơn móng :
Việc chọn chiều sâu chơn móng phụ thuộc vào các yếu tố sau:
-Điều kiện địa chất cơng trình và địa chất thủy văn
+Nền gồm nhiều lớp đều là đất tốt, chiều sâu chơn móng do tính tốn quyết định.
+ Mực nước ngầm cách mặt đât tự nhiên 3m do đó móng phải được đặt ở độ sâu bé hơn 2,5 m
-Ảnh hưởng của trị số và đặc tính của tải trọng
+Tải trọng tính tốn , tổ hợp cơ bản(N=83,50(T); M=2,10(Tm); Q=1,20(T))
+Tải trọng tính tốn , tổ hợp bổ sung (N=98,8(T); M=4,00(Tm); Q=1,50(T))
Ta thấy trị số của tải trọng tương đối lớn và tác dụng lệch tâm bé .
-Ảnh hưởng do đặc tính cấu tạo của cơng trình
+Cơng trình khơng có tầng hầm và các u cầu đặt biệt khác
-Ảnh hưởng của các điều kiện và khả năng thi cơng
+Khi thi cơng đào hố móng cao hơn mực nước ngầm nên khơng cần chọn chiều sâu đặt móng nhỏ
nhất cho phép để đạt hiệu quả về kinh tế.
-Tình hình và đặc điểm móng của các cơng trình lân cận
+Xung quanh cơng trình có cơng trình khác ta nên chọn chiều sâu chơn móng cùng cao trình với đặt
móng với cơng trình lân cận
Qua các yếu tố trên, ta chọn chiều sâu chơn móng là h=2 m

3. Sơ bộ xác định kích thước móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn.
Kích thước của đáy móng được lựa chọn phải thỏa mãnđiều kiện sau:

σtbđ ≤ Rtc (II.1)
σmaxđ ≤ 1,2Rtc (II.2)
-Số liệu tải trọng ( dùng tải trọng tiêu chuẩn, tổ hợp cơ bản ) để tính tốn với hệ số vượt tải
n = 1,2.
tc
0

N 0tt 83,50
=
n
1, 2

tc
0

M 0tt 2,10
=
n
1, 2

tc
0

N =
=69,58 (T); M =
=1,75(Tm); Q =
- Giả thiết chọn chiều rộng đáy móng: b = 1,7 m.

-Xác định khả năng chịu tải của đất nền Rtc :
m1 .m2
.
k tc
Rtc =
( A.b.γ + B.h.γ’ + D.ctc - γ’h0)
Trong đó:
SVTH: Trần Đại Lợi

Q0tt 1, 20
=
n
1, 2
=1 (T)

Trang:8


Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xuân Mai

-m1, m2 lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của nền và hệ số điều kiện làm việc của
cơng trình tác dụng với nền. (Vì là đất Á cát có độ sệt B>0,5), m1=1,1
-m2 phụ thuộc vào tỷ số L/H, ta chọn m2 = 1
- γ và γ’ là dung trọng đất ngay tại đáy móng và đất từ đáy móng trở lên.
- γ = γ’ = 19,4 (KN/m3) =1,94T/m3
-ctc : trị số lực dính đơn vị của đất nằm ngay đáy móng.
-Với lớp thứ 1: Ctc = 18 kN/m2 = 1,8 T/m2
-h0 khi khơng có tầng hầm lấy bằng 0

- ktc=1,1 : Hệ số tin cậy
0

Với φ = 21 Tra bảng 14 TCVN 9362-2012 ta có : A = 0,56 ; B = 3,245 ; D = 5,85
Thay các giá trị vào cơng thức trên ta có :
1,1 × 1
1,1
Rtc =
( 0,56 x1,7 x1,94+ 3,245x2x1,94 + 5,85x1,8 ) = 24,97 ( T/m2 )
Kích thước của đáy móng được lựa chọn từ điều kiện (II.1)
N 0tc
69,58
F = ( axb ) ≥
= 
= 3,38
Rtc − γ tb × h 24,967 − 2, 2 × 2
(m2)
- Với dung trọng trung bình của vật liệu móng và lớp đất đắp trên móng: γtb = 2,2 T/m3.
Độ dài cạnh a là: a≥= 3,38/1,7= 1,99 m
Móng chiệu tải trọng lệch tâm bé nên:
a
b
1≤α= ≤1,3
1,7≤a≤1,3x1,7=2,21
chọn a=2 m
Tạm chọn kích thước của đáy móng là (axb)=(1,7x2) m
4. Kiểm tra nền theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn :
-Từ số liệu về sơ đồ móng và tải trọng thì móng cột giữa lệch tâm theo một phương.
Bố trí phương cạnh dài chịu tải trọng lệch tâm
N 0tc + G  6 × ea 6 × eb 

đ
σ max
=
 
× 1±
±
, min
a ì b
a
b ữ

Trong ú: ea, eb l lệch tâm theo phương cạnh dài và cạnh ngắn với eb = 0
M tc   +  Q tc × h
1,75 + 1 × 2
ea =   0 tc 0
=
= 0,044
69,58 + 2, 2 × 2 × 1, 7 × 2
N0 + G
(m)
Ta có: ea = 0,044 (m) < a/6 = 0,333(m) nên độ lệch tâm bé
Nên ta có:
γ tb × F × h = γ tb × a × b × h = 2, 2 × 2 × 1, 7 × 2 = 14,96
G=
T
tc
N
69,58
σ tđb = 0 + γ tb × h =
+ 2, 2 × 2 = 24,86

F
2 × 1, 7
T/m2
SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:9


Đồ án: Nền và Móng

σ

σ

đ
max

đ
min

GVHD: ThS. Lê Xuân Mai

N 0tc + G  6ea 6eb  69,58 + 14,96  6 ì 0, 044

=
1+
+
=
ì 1 +
+ 0 ữ = 28,15

ữ
F 
a
b 
2 × 1, 7
2


N 0tc + G  6ea 6eb
=
1−
−
F 
a
b


 69,58 + 14,96  6 × 0, 044
1−
+ 0 ữ = 21,58

ữ=
2 ì 1,7
2, 2




T/m2

T/m2

Kim tra li iu kiện (II.1) và (II.2):

σ tbđ
= 24,86 (T/m2) < Rtc= 24,97 (T/m2)
đ
σ max

= 28,15 (T/m2) < 1,2 × Rtc = 1,2 × 24,97= 29,96 (T/m2)
Hai điều kiện (II.1) và (II.2) thỏa mãn. Vậy kích thước móng đã chọn là hợp lý F = (2×1,7)m
5. Kiểm tra độ lún của móng
Số liệu kết quả thí nghiệm nén lún lấy tại Bảng 3 Phần 1
Các chỉ tiêu cơ lý của nền đất lấy tại Bảng 2 Phần 1
Biểu đồ đường cong nén lún lấy tại Hình 1 Phần 1
Sử dụng phương pháp cộng lún từng lớp để kiểm tra độ lún của móng theo TTGH2.
Điều kiện kiểm tra :
n

S =  ∑Si
i =1

- Độ lún giới hạn: S ≤[Sgh]. Với:
S: Độ lún cuối cùng của nền đất
Si: Độ lún của từng lớp phân tố
[Sgh]: Độ lún giới hạn cho phép.
- Áp lực gây lún:
σ tbđ − γ h
σgl =

= 24,86 – 1,94×2 = 20,98 (T/m2)= 2,098 (kG/cm2)
- Chia nền đất dưới đấy móng thành nhiều lớp phân tố có chiều dày mỗi lớp:
0.2xb≤hi ≤ 0,4 xb suy ra 0,36 ≤b≤0,72 (m), chọn hi = 0,5 (m) = 50 cm
- Tính và vẽ biểu đồ ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra.
+Tại đáy móng (z=0)
σ btz =0 = γ 1 h = 0, 00194 × 200 = 0,388( kG / cm 2 )
+Tại độ sâu 100 cm kể từ đáy móng (mặt trên mực nước ngầm)
σ btz =100 = γ 1 h = 0,388 × 0, 00194 × 100 = 0,582( kG / cm 2 )
+Dưới mực nước ngầm ta sử dụng dung trọng đẩy nổi để tính tốn .
Mực nước ngầm nằm cách mặt đất 3m, tính γdn1,γdn2, γdn3 cho lớp đất thứ 1,2 và lớp đất thứ 3:
γ ( V −1) 10. ( 2, 66 − 1)
γ dn1 = 0 1
=
= 10, 09 kN / m3
1 + e01
1 + 0, 645
SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:10


Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xuân Mai

γ dn 2 =

γ 0 ( V2 −1) 10. ( 2, 62 − 1)
=
= 9,85 kN / m 3

1 + e02
1 + 0, 644

γ dn 3 =

γ 0 ( V3 −1) 10. ( 2, 67 − 1)
=
= 9,58 kN / m3
1 + e03
1 + 0, 743

+Tại mặt phân cách lớp đất 1 và lớp đất 2 cách đáy móng 200cm
σ btz = 200 = 0,582 × 0, 001009 × 100 = 0, 683(kG / cm 2 )
+Tại mặt phân cách lớp đất 2 và lớp đất 3 cách đáy móng 500cm
σ btz =500 = 0, 683 + 0, 000985 × 300 = 0,978( kG / cm 2 )
- Tính và vẽ biểu đồ ứng suất phụ thêm:
σ zi =  K 0 i .σ gl
koi x2,1 (T/m2)

-Với koi phụ thuộc (

a 2 zi
,
b b

), tra bảng II-2 sách Cơ học đất. Kết quả tính thể hiện ở bảng 5

Biểu đồ ứng suất bản thân và ứng suất phụ thêm
SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:11


Đồ án: Nền và Móng

GVHD: ThS. Lê Xuân Mai

-Phạm vi tính lún: điểm 9 ta có =0,157(kG/cm 2) <0,2xσbtzi = 0,2x0,930 = 0,186(kG/cm2) nên ta
dừng tính lún tại đây.
n
e − e2i
si = 1i
hi
S = ∑ si
1 + e1i
i =1
- Dự báo độ lún ổn định cả nền đất theo công thức
. Trong đó
Với: e1i: hệ số rỗng của lớp đất phân tố thứ i, tra trên đường cong nén lún
e2i: hệ số rỗng của lớp đất phân tố thứ i, tra trên đường cong nén lún
hi = 0,5 (m): chiều dày lớp chia thứ i.
σ +  σ zi
σ bt +  σ zibt
p2i = p1i + zi −1
P1i = zi −1
2
2
(kG/cm2);
(kG/cm2)
Theo TCXD 45-78 với đặc điểm cơng trình là khung bê tơng cốt thép khơng có tường chèn thì

Sgh=8 cm
S = 6,893 (cm) < Sgh = 8 (cm)

⇒

Thoả mãn điều kiện về lún

SVTH: Trần Đại Lợi

Trang:12


Bảng 5. Kết quả tính tốn
Lớp đất

Điểm
tính

zi (m)

0

0,0

a/b
1,176

2z/b
0,00

koi
1,000

σ btzi

σ zi
2

kG/cm
2,098

kG/cm

2

Lớp
phân
tố

1

0,5

1,176

0,588

0,900

1,888

0,485

2

1,0

1,176

1,176

0,659

1,383

0.582

h = 4m
3

4
Cát hạt
vừa
h = 3m

1,5

2,0

1,176

1,176

1,765

2,353

0,449

0,301

0,942

0,631

1,176

2,941

0,213

0,447

0,732

6

3,0

1,176

3,529

0,156

0,327

0,782

7

3,5

1,176

4,118

0,119

0,250

0,831

9

4,5

1,176
1,176

4,706
5,294

0,093
0,075

0,195
0,157

kG/cm2

kG/cm2

0,437

e1i

e2i

Si

0,5

2,440

0,626

0,576

1,538

2

0,5

0,534

2,169

0,624

0,580

1,355

3

0,5

0,607

1,769

0,620

0,588

0,988

4

0,5

0,658

1,444

0,618

0,595

0,711

5

0,5

0,708

1,247

0,589

0,564

0,787

6

0,5

0,757

1,144

0,586

0,568

0,567

7

0,5

0.807

1,095

0,583

0,570

0,411

8

0,5

0,856

1,078

0,581

0,571

0,316

9

0,5

0,905

1,081

0,578

0,571

0,222

0,683

2,5

4

P2i

0,632

5

8

P1i

0,388
1

Á cát

hi
(m)

0,880
0,930


10

5

1,176

5,882

0,061

0,128

0,978
Tổng

6,893


6. Kiểm tra nền theo TTGH1.
6.1. Kiểm tra sức chịu tải của nền :
- Khi tính tốn nền theo TTGH1 chỉ áp dụng với các loại đất sau:
+ Nền là đá, đất nửa đá, đất sét rất cứng, đất cát rất chặt
+ Nền nằm trên mái dốc hay dưới mái dốc.
+ Nền đặt móng chịu tải trọng ngang thường xuyên và có trị số lớn
+ Các nền là loại đất sét yếu, bão hịa nước và than bùn
- Thơng qua việc đánh giá trạng thái của các lớp đất ở phần I, ta thấy các lớp đất xây dựng cơng
trình không thuộc vào các lớp đất trên.

⇒

Vậy không cần kiểm tra sức chịu tải của nền

6.2. Kiểm tra về ổn định lật :
N0tt = 98,80(T), M0tt = 4,00(Tm), Q0tt = 1,50(T)
Kích thước đáy móng là axb=2x1,7 (mxm)
Độ lệch của tải trọng :
eb=0
M tt   + Q tt 0  ×h
4 + 1,5 × 2

a 2
ea =   0
= 0, 062 < = = 0,333
N0 + G
98,8 + 2, 2 × 2 × 1, 7 × 2
6 6
=
(m)

⇒

Tải trọng có độ lệch tâm bé.

N tt 0 + G 
6e
1+ a

F
a


 98,8 + 2,2 × 2 × 1,7 × 2  6 × 0,062
2
ì 1 +
ữ = 39,68 ( T m )
ữ=
2 × 1,7
2





N tt 0 + G 
6e
=
1+ a

F
a


 98,8 + 2,2 × 2 × 1,7 × 2  6 × 0,062
2
ì 1
ữ = 27,24 ( T m )
ữ=
2 × 1,7
2




σ mđ ax =
σ

đ
min

Do

đ
σ min
>0 ⇒

Vậy ta không cần kiểm tra ổn định lật của móng.

Sơ đồ ứng suất dưới đáy móng


6.3. Kiểm tra ổn định trượt ngang :
Công thức kiểm tra

∑N

tt
đ

. f .n0 ≥ n.Tđtt

Đất ở dưới đáy móng là á cát,ở trạng thái dẻo bão hòa nước, tra PL2.5 f=0,35
∑ N đtt = N 0tt + G = 98,80 + 2, 2 × 2 × 1, 7 × 2 = 113, 76T
Tđtt = Q0tt = 1,5T

Chọn n0=0,8 là hệ số vượt tải của tải trọng thẳng đứng; n=1,2 hệ số vượt tải của tải trọng ngang.
Thay số vào công thức kiểm tra ta được:
∑ N đtt . f .n0 = 113, 76 × 0,35 × 0,8 = 31,853(T)
n.Tđtt

=1,2.1,5=1,8(T)
⇒

∑N

tt
đ

. f .n0 ≥ n.Tđtt

Thỏa mãn điều kiện
Vậy móng thỏa mãn điều kiện ổn định về trượt ngang.
7. Tính chiều cao móng :
7.1. Xác định chiều cao móng đảm bảo độ bền chống uốn
Sử dụng tải trọng tính tốn của tổ hợp bổ sung để tính tốn:
N0tt=98,8 (T) ;M0tt=4(Tm); Q0tt=1,5 (T)


Hình thức phá hoại nứt gãy do mo men uốn
+Tính tốn các giá trị ứng suất đáy móng:
Độ lệch của tải trọng :
-Theo phương cạnh ngắn eb=0;
-Theo phương cạnh dài ea:

ea =

Ta có: eb=0;

M tt 0 + Q tt 0 .h 4 + 1,5 × 2
=
= 0,071( m )
N tt 0

98,8

ea = 0,063 (m) < a/6 = 0,36 (m)
đ
σ max
=

σ

đ
min

N tt 0  6ea
1+
F 
a

N tt 0  6ea
=
1+
F 
a

σ tt đ =

→

Lệch tâm bé.

 98,8  6 × 0,071

2
ữ = 35,24 ( T m )
ữ = 2 ì 1,7 1 +
2



98,8 6 ì 0,071
2
ữ = 22,87 ( T m )
ữ = 2 ì 1,7 1 −
2




đ
σ mđ ax + σ min
35,24 + 22,87
=
= 29,06 ( T m 2 )
2
2

đ
σ tt tb = σ min
+

= 22,87 +

a − ac
)
4

đ
đ
(σ ma
x − σ min ) × ( a −

a

(35, 24 − 22,87) × (2 −
2

2 − 0,6
)
4
= 33,07 ( T m 2 )

M
≤ Rku
W

* Điều kiện bền:
Với M: momen uốn do phản lực nền gây ra tại tiết diện I-I và II-II
Với W: momen kháng uốn do phản lực nền gây ra tại tiết diện tính tốn đối với móng bê tơng cốt
2
b × huI2
a × huII
W I −I = 

      ;    W II − II =  
3,5
3,5

thép thì:
Thay vào điều kiện bền ta có:
huI ≥ 0, 66 × ( a − ac )

huII ≥ 0, 66 × (b − bc )

σ tb tt
33, 07
= 0, 66 × (2 − 0, 6)
= 0, 59 m
Rku
90

σ tt đ
Rku

= 0, 66 × (1, 7 − 0, 45)

29, 06
= 0, 47 m
90

Chiều cao móng: hu = max×(huI; huII)= max(0,59 ; 0,47)=0,59 (m)


Chiều cao móng được chọn phải bé hơn hu =0,59 (m).

7.2.Xác định chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng trên mặt phẳng nghiêng:
Giả sử chiều cao của móng là hm, lớp bê tông bảo vệ là c
Chiều cao làm việc của móng được tính như sau h0=hm-c
( h0 )
Chiều cao làm việc
của móng được tính tốn để đảm bảo khơng bị phá hoại chọc thủng do ứng
suất kéo chính gây ra( chọc thủng theo phương góc
trong vật liệu, với BT thì

α = 45o

α −α

là góc truyền ứng suất kéo chính lớn nhất

).

Sử dụng tải trọng tính tốn của tổ hợp bổ sung để tính tốn:
N0tt=98,8 (T) ;M0tt=4(Tm); Q0tt=1,5 (T)
Điều kiện để móng khơng bị chọc thủng:
tt
Pcth
≤ 0, 75.Rk .U tb .ho
Trong đó:
h0(m): chiều cao làm việc của móng
tt
Pcth
: Lực chọc thủng tính tốn
tt
Pcth = N 0tt − σ tbtt .Fcth

Fcth : diện tích đáy chọc thủng
acth = ac + 2h0.tagα = ac +2h0 tag(45o) = 0,6 + 2h0 (m)
bcth = bc + 2h0.tagα = bc +2h0 = 0,45 + 2h0 (m)
⇒
Fcth = (0,6+2h0)×(0,45+2h0) = 0,27 +2,1h0 + 4h02 (m2)
⇒ Pcttt = 98,8 − 29, 06 × (0, 27 + 2,1h0 + 4 h0 2 )
           = 90.954 − 61, 02h0 − 116, 24h 20 (T )

σ

tt
tb

N tt 0 N tt 0
98,8
=
=
=
= 29,06 T m 2
(
)
F
a.b 2 × 1,7

Utb (m): chu vi trung bình của tháp chọc thủng
U + U d 2 ( ac + bc ) + 2 ( act + bct )
U tb = t
=
2
2

      = 2 ( ac + bc + 2h0 ) = 2 ( 0,6 + 0,45 + 2h0 ) = 2,1 + 4h0
Rk : cường độ chịu kéo tính tốn của bê tơng = 90 (T/m2)
Thay vào điều kiện ta có bất phương trình bậc 2 ẩn h0 :
tt
Pcth
≤ 0, 75.Rk .U tb .ho

⇒ 90.954 − 61, 02h0 − 116, 24h 20
≤ 0,75x90x(2,1+4h0)xh0


⇒ 386, 24h 2 0 + 202, 77 h0 − 90,954
≥0

⇒

h0≥0,29 (m) hoặc h0≤ -0,81 (m) (loại)

σ tb = 29,069(T / m2 ) →
Với

hm hm
=
≥ 0,238
a
2

( bảng 2.5 Sách Nền và móng trang 69)

Chiều cao của móng bê tơng cốt thép, nếu xét phương diện bố trí cốt thép và kinh tế lựa chọn trong

khoảng : hm/a=(0,25÷0,35)
h0≥0,29 (m)

hm hm
=
≥ 0,238 → hm ≥ 0,476(m)
a
2

hm
= (0,25 ÷ 0,35)
2
hm < hu = 0,59( m)
Chọn chiều cao làm việc của móng là h0=0,5 (m) thỏa mãn các điều kiện trên.
Vậy chiều cao của móng là: hm = h0 +c=0,5+ 0,05 = 0,5 + 0,05 = 0,55 (m)
8. Tính tốn và bố trí cốt thép cho móng:
Dùng tải trọng tính tốn của tổ hợp tải trọng bổ sung để tính tốn
CT bố trí trong móng được tính tốn với 2 giả thiết:
-CT tiếp thu toàn bộ momen uốn do phản lực của nền đất sinh ra.
-Cánh tay địn ngẫu lực lấy bằng

0,9h0

Diện tích cốt thép cần thiết tại một tiết diện nào đó trong móng được xác định như sau:


Fa =

M
0,9h0 .ma .Ra

Chọn cốt thép chịu lực là thép CII có R a = 28000
T/m2
Xem đáy móng như một dầm công xơn ngằm tại tại
các mép cột, chịu tải trọng phân bố do phản lực của
đất nền.
Dùng hai mặt cắt đi qua hai mép cột theo hai
phương là I-I và II-II
Tính tốn các giá trị ứng suất đáy
móng:
Độ lệch của tải trọng :
-Theo phương cạnh ngắn eb=0;
-Theo phương cạnh dài ea:

M tt 0 + Q tt 0 .h 4 + 1,5 × 2
ea =
=
= 0,071( m )
N tt 0
98,8
ea <

a
= 0,36(m)
6

σ

N tt 0  6ea
=

1+
F 
a

đ
max

        = 35,24 ( T m 2 )

đ
σ min
=

σ II − II =

 98,8  6 ì 0,071
ữ
ữ = 2 ì 1,7 1 +
2




N tt 0  6ea
1−
F 
a

 98,8  6 × 0,071
2

ữ = 22,87 ( T m )
ữ = 2 ì 1,7  1 −
2




đ
đ
σ max
+ σ min
35, 24 + 22,87
=
= 29,06 ( T m 2 )
2
2

đ
σ I − I = σ mi
n +

đ
đ
(σ ma
x − σ min ) × ( a −

         = 22,87 +

a − ac
)

4

a
(35, 24 − 22,87) × (2 −
2

2 − 0,6
)
4
= 33,07 ( T m 2 )

+Tính tốn và bố trí cốt thép cho phương cạnh dài:

σ

MI-I=0,125 × I-I xb×(a – ac)2 = 0,125×33,07×1,7×(2 – 0,6)2 =13,77 (Tm)
Diện tích cốt thép cần thiết:


FaI =

Chọn

M I −I
13,77
=
= 0,001214 ( m2 ) = 12,14(cm2 )
0,9h0 .ma .Ra 0,9 × 0,5 × 0,9 × 28000

11∅12

có

Fa = 12, 44 ( cm 2 )

a=

(cm 2 )
>12,14

. Bước cốt thép theo phương cạnh dài là:

170 − 2 × 3,5
= 16,3 ( cm ) ⇒
11 − 1

chọn a =
+Tính tốn và bố trí cốt thép cho phương cạnh ngắn:

16,5 ( cm ) = 165 ( mm )

σ

MII-II=0,125 × II-II x(b – bc)2 = 0,125×29,06×2×(1,7 – 0,45)2 =11,35 (Tm)
Diện tích cốt thép cần thiết:

FaII =

Chọn

M II − II
11,35
=
= 0,0010 ( m 2 ) = 10(cm 2 )
0,9h0 .ma .Ra 0,9 × 0,5 × 0,9 × 28000

13∅10

Fa = 10,21( cm 2 )
có

a=

(cm 2 )
>10

. Bước cốt thép theo phương cạnh ngắn là:

200 − 2 × 3,5
= 16,08 ( cm ) ⇒
13 − 1

= 160 ( mm )

chọn a
Với ma: hệ số làm việc của cốt thép = 0,85÷0,95. Chọn ma = 0,9


IIIA.2. Tính tốn và thiết kế móng nơng cột biên.
1. Chọn vật liệu làm móng :

- Bê tơng Mac250 ( cấp độ bền B20 ) có: - Rb = 11,5 Mpa = 1150T/m2; Rk= 0,9 Mpa = 90 T/m2
- Cốt thép : CII dùng làm thép chịu lực có: - Rn = 280 Mpa = 28000 T/m2;
-Rk = 280 Mpa = 28000 T/m2
2. Chọn chiều sâu chơn móng :
Việc chọn chiều sâu chơn móng phụ thuộc vào các yếu tố sau:
-Điều kiện địa chất cơng trình và địa chất thủy văn
+Nền gồm nhiều lớp đều là đất tốt, chiều sâu chơn móng do tính tốn quyết định.
+ Mực nước ngầm cách mặt đât tự nhiên 3m do đó móng phải được đặt ở độ sâu bé hơn 2,5 m
-Ảnh hưởng của trị số và đặc tính của tải trọng
+Tải trọng tính tốn , tổ hợp cơ bản(N=83,50(T); M=2,10(Tm); Q=1,20(T))
+Tải trọng tính tốn , tổ hợp bổ sung (N=98,8(T); M=4,00(Tm); Q=1,50(T))
Ta thấy trị số của tải trọng tương đối lớn và tác dụng lệch tâm bé .
-Ảnh hưởng do đặc tính cấu tạo của cơng trình
+Cơng trình khơng có tầng hầm và các yêu cầu đặt biệt khác
-Ảnh hưởng của các điều kiện và khả năng thi công
+Khi thi công đào hố móng cao hơn mực nước ngầm nên khơng cần chọn chiều sâu đặt móng nhỏ
nhất cho phép để đạt hiệu quả về kinh tế.
-Tình hình và đặc điểm móng của các cơng trình lân cận
+Xung quanh cơng trình có cơng trình khác ta nên chọn chiều sâu chơn móng cùng cao trình với đặt
móng với cơng trình lân cận
Qua các yếu tố trên, ta chọn chiều sâu chơn móng là h=2 m
3. Sơ bộ xác định kích thước móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn.
Kích thước của đáy móng được lựa chọn phải thỏa mãn điều kiện sau:
σtbđ ≤ Rtc (III.1)
σmaxđ ≤ 1,2Rtc (III.2)
Số liệu tải trọng (tải trọng tiêu chuẩn, tổ hợp cơ bản ) để tính toán với hệ số vượt tải n = 1,2.
tc
0

N 0tt 78, 35

=
n
1, 2

tc
0

M 0tt 2,5
=
n
1, 2

tc
0

Q0tt 1,5
=
n 1, 2

N =
=65,29 (T); M =
=2,08(Tm); Q =
=1,25( T )
- Giả thiết chọn chiều rộng đáy móng: b = 1,7 m.
Xác định khả năng chịu tải của đất nền Rtc :
m1 .m2
.
k tc
Rtc =
( A.b.γ + B.h.γ’ + D.ctc - γ’h0)

Trong đó:
-m1, m2 lần lượt là hệ số điều kiện làm việc của nền và hệ số điều kiện làm việc của
cơng trình tác dụng với nền. Tra bảng IV trang 189 sách Cơ học đất
( vì là đất Á cát có độ sệt B>0,5), m1=1,1
-m2 phụ thuộc vào tỷ số L/H. Do đề không cho chiều cao H, ta chọn m2 = 1
- γ và γ’ là dung trọng đất ngay tại đáy móng và đất từ đáy móng trở lên.
- γ = γ’ = 19,4 (KN/m3) =1,94T/m3


-ctc : trị số lực dính đơn vị của đất nằm ngay đáy móng.
-Với lớp thứ 1: Ctc = 18 kN/m2 = 1,8 T/m2
-h0 khi khơng có tầng hầm lấy bằng 0
- ktc=1,1 : Hệ số tin cậy
0

Với φ = 21 Tra bảng 14 TCVN 9362-2012 ta có : A = 0,56 ; B = 3,245 ; D = 5,85
Thay các giá trị vào cơng thức trên ta có :
1,1 × 1
1,1
Rtc =
( 0,56 x1,7 x1,94+ 3,245x2x1,94 + 5,85x1,8 ) = 24,97 ( T/m2 )
Kích thước của đáy móng được lựa chọn từ điều kiện (III.1)
N 0tc
65, 29
F = ( axb ) ≥
= 
= 3,174
Rtc − γ tb × h 24,97 − 2, 2 × 2
(m2)
- Với dung trọng trung bình của vật liệu móng và lớp đất đắp trên móng: γtb = 2,2 T/m3.

Độ dài cạnh a là: a>= 3,174/1,7= 1,87 m
Móng chiệu tải trọng lệch tâm bé nên:
a
b
1≤α= ≤1,3
1,7≤a a≤1,3x1,7=2,21
chọn a=2 m
- Dung trọng trung bình của vật liệu móng và lớp đất đắp trên móng: γtb = 2,2 T/m3.
Tạm chọn kích thước của đáy móng là (axb)=(1,7x2) m
4. Kiểm tra nền theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn :
-Từ số liệu về sơ đồ móng và tải trọng thì móng cột giữa lệch tâm theo một phương.
Bố trí phương cạnh dài chịu tải trọng lệch tâm
N 0tc + G  6 × ea 6 × eb 
đ
σ max ,min =
ì 1

a ì b
a
b ữ

Trong ú: ea, eb là độ lệch tâm theo phương cạnh a và cạnh phương cạnh b
eb = 0
M 0tc   +  Q0tc × h
2, 08 + 1, 25 × 2
ea =  
=
= 0, 057
tc
65, 29 + 2, 2 × 2 × 1, 7 × 2

N0 + G
(m)
Ta có: ea = 0,057 (m) < a/6 = 0,333(m) nên độ lệch tâm bé
Nên ta có:
γ tb × F × h = γ tb × a × b × h = 2, 2 × 2 × 1, 7 × 2 = 14,96
G=
N 0tc
65, 29
đ
σ tb =
+ γ tb × h =
+ 2, 2 × 2 = 23, 60
F
2 × 1, 7
T/m2
N tc + G  6ea 6eb  65, 29 + 14,96  6 × 0, 057


max
= 0
1+
+
=
ì 1 +
+ 0 ữ = 27, 64

ữ
F 
a
b 

2 × 1, 7
2



T/m2


σ

đ
min

N 0tc + G  6ea 6eb
=
1−
−
F 
a
b

 65, 29 + 14,96 6 ì 0, 057

+ 0 ữ = 19,57
1
ữ=
2 ì 1, 7
2

Kim tra li iu kin (III.1) và (III.2):
σ tbđ
= 23,60 (T/m2) < Rtc= 24,97 (T/m2)
đ
σ max

= 27,64 (T/m2) < 1,2 × Rtc = 1,2 × 24,97= 29,96 (T/m2)
Hai điều kiện (III.1) và (III.2) thỏa mãn. Vậy kích thước móng đã chọn là hợp lý F = (2×1,7)m
5. Kiểm tra độ lún của móng
Số liệu kết quả thí nghiệm nén lún lấy tại Bảng 3 phần 1
Các chỉ tiêu cơ lý của nền đất lấy tại Bảng 2 phần 1
Biểu đồ đường cong nén lún lấy tại Hình 1 Phần 1
Sử dụng phương pháp cộng lún từng lớp để kiểm tra độ lún của móng theo TTGH2.
n

S =  ∑Si
i =1

- Độ lún giới hạn: S ≤[Sgh]. Với:
S: Độ lún cuối cùng của nền đất
Si: Độ lún của từng lớp phân tố
[Sgh]: Độ lún giới hạn cho phép. Trong phạm vi đồ án lấy [sgh] = 8cm
- Áp lực gây lún:
σ tbd − γ h
σgl =
= 23,6 – 1,94×2 = 19,72(T/m2)= 1,972 (kG/cm2)
- Chia nền đất dưới đấy móng thành nhiều lớp phân tố có chiều dày mỗi lớp:
0.2xb≤hi ≤ 0,4 xb suy ra 0,36 ≤b≤0,72 (m), chọn hi = 0,5 (m) = 50 cm

- Tính và vẽ biểu đồ ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra.
+Tại đáy móng (z=0)
σ btz =0 = γ 1 h = 0, 00194 × 200 = 0,388( kG / cm 2 )
+Tại độ sâu 100 cm kể từ đáy móng (mặt trên mực nước ngầm)
σ btz =100 = γ 1 h = 0,388 × 0, 00194 × 100 = 0,582( kG / cm 2 )
+Dưới mực nước ngầm ta sử dụng dung trọng đẩy nổi để tính tốn .
Mực nước ngầm nằm cách mặt đất 3m, tính γdn1,γdn2, γdn3 cho lớp đất thứ 1,2 và lớp đất thứ 3:
(đã tính ở mục IIIA-phần 5)
+Tại mặt phân cách lớp đất 1 và lớp đất 2 cách đáy móng 200cm
σ btz = 200 = 0,582 × 0, 001009 × 100 = 0, 683(kG / cm 2 )
+Tại mặt phân cách lớp đất 2 và lớp đất 3 cách đáy móng 500cm
σ btz =500 = 0, 683 + 0, 000985 × 300 = 0,978( kG / cm 2 )
- Tính và vẽ biểu đồ ứng suất phụ thêm:
σ zi =  K 0 i .σ gl
koi x1,972 (T/m2)


a 2 zi
,
b b

-Với koi phụ thuộc (
), tra bảng II-2 sách Cơ học đất-trang 64.
Kết quả tính tốn thể hiện ở bảng 6

Hình 10. Biểu đồ phân bố ứng suất bản thân và ứng suất phụ thêm
-Phạm vi tính lún: điểm 9 ta có =0,148(kG/cm 2) <0,2xσbtzi = 0,2x0,930 = 0,186(kG/cm2) nên ta
dừng tính lún tại đây.
n
e − e2i

si = 1i
hi
S = ∑ si
1 + e1i
i =1
- Dự báo độ lún ổn định cả nền đất theo công thức
. Trong đó
Với: e1i: hệ số rỗng của lớp đất phân tố thứ i, tra trên đường cong nén lún
e2i: hệ số rỗng của lớp đất phân tố thứ i, tra trên đường cong nén lún
hi = 0,5 (m): chiều dày lớp chia thứ i.
σ +  σ zi
σ bt + σ
  zibt
p2i = p1i + zi −1
P1i = zi −1
2
2
(kG/cm2);
(kG/cm2)
Theo TCXD 45-78 với đặc điểm cơng trình là khung bê tơng cốt thép khơng có tường chắn thì
Sgh=8 cm
S = 6,614 (cm) < Sgh = 8 (cm)

⇒

Thoả mãn điều kiện về biến dạng theo TTGH2