Đồ án xây dựng dân dụng và công nghiệp (7)

I. Tài liệu thiết kế ( STT:25)
I.1. Tài liệu công trình
- c im kt cu: Nhà công nghip mt tng, một nhịp cã cầu trục. Kết cấu nhµ
khung ngang BTCT toµn khối. TiÕt diƯn cét: l c ´ bc = 0,6´ 0,4m
- Tải trọng tÝnh to¸n tại cèt 0,0
Nott = 255.6 (T)



tt
+ M o = 34.5 (T.m)
tt
+ Qo = 6.1 (T)

- T hp ti trng tiêu chun: Không có tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn nên số liệu tại
trọng tiêu chuẩn tại cốt 0,0 có thể đợc lấy nh sau:
N ott
M ott
Qott
tc
tc
N 
;Mo 
; Qo 
n
n
n
tc
o

(n lµ hệ số vượt tải gần ®óng cã thĨ chän chung n = 1,1 - 1,2 ây chn n = 1,15).

Ti trng tiêu chuÈn tại cèt 0,0:


Notc = 222.3 (T)

tc
+ M o = 30.0 (T.m)
tc
+ Qo = 5.4 (T)

I.2. Tài liệu địa chất:
- Phng pháp kho sát: Khoan, kt hp xuyên tnh (CPT) và xuyên tiêu chun(SPT).
- Khu vc xây dng, nn t gm 4 lp có chiu dày hu nh không i.
Lp
Lp
Lp
Lp

1
2
3
4

:
:
:
:

s
s

s
s

hiu
hiu
hiu
hiu

33, dµy a = 4.9 m
79, dµy b = 4.8 m
43, dµy c = 4.5 m
63 rất dµy


Lp 1: S hiu 33; dày 4.9 m có các ch tiêu c lý nh sau:
W
%

Wnh
%

Wd
%

37.
1

46.
9

21.
7


T/m


3

1.8

2.7
2



c

độ

kg/c
m2

9o1
5

0.18

Kết quả TN nén ép e
øng víi P(KPa)

50

100

200

400

1.01 0.98 0.94 0.92
7
1
9
3

qc
(MPa
)

N60

1.19

7

ChØ sè dỴo A = wnh - wd = 46.9 - 21.7 = 25.2% > 17%
=>Tra bảng ta thấy đây là lớp đất sét .
Độ sÖt : B 

W  Wd
37.1  21.7

 0.611 =>
=
A
25.2

0.5 < B = 0.611 < 0.75

Tra bảng ta có trạng thái của đất là trạng thái dẻo mềm.
Hệ số rỗng tù nhiªn:

e

   n  (1  W )
2.72  1  (1  0.371)
1 
 1  1.072

1.8

HÖ sè nÐn lón:

a1- 2 =

0.981- 0.949
1
= 0.032.10- 2
200- 100
kpa

e

1.072
1.017
0.981
0.949
0.923

0

50

100

200

400

p (kPa)

Tõ kết quả xuyên tĩnh qc = 1.19 Mpa = 119 T/m2
Mođun biến dạng : E = .qc = 6.119 = 714 (T/m2)
( Với đất cát pha có qc = 119 T/m2 <150T/m2 th×  = 5-8) lÊy  =6
Cïng víi kết quả xuyên tiêu chuẩn N = 7
Nhận xét: Đất có tính chất xây dựng không tốt


Líp 2:

Số hiệu 79; dµy h2 = 4.8 m cã các chỉ tiêu cơ lý nh sau:
Thành phần hạt (%) tơng ứng cỡ hạt

Hạt sỏi

Th
ô

Vừ
a

To

Nhỏ

Mị
n

Độ

Hạt
sét

Hạt cát
Hạt bụi

Đờng kính cỡ hạt (mm)
>

10
-5

1
0

5
2

21

10.5

0.5
0.2
5

4

11.
5

16

0.2
50.1

0.1
0.0
5

0.0
50.0

1

0.01
0.00
2

37.
5

16

7.5

4

<
0.00
2
3.5

ẩm
tự
nhiê
n
w(%
)

17.8

Dun

g
trọn
g tự
nhiê
n

Tỷ
trọn
g
hạt

Góc
ma
sát
tron
g
độ



T/m

(Mpa
)

3

1.8
2

Sức
khán
g
xuyê
n
tĩnh
qc

2.6
3

31o3
0

6.50

Hàm lợng các cỡ hạt d > 0.1 (mm) chiếm :
4+11.5+16+37.5= 69% < 75%
=> Đây là lớp cát bụi

Hệ số rỗng tự nhiên:

e

n (1 W )
2.63  1  (1  0.178)
1 
 1  0.702

1.82

Víi qc = 6.5Mpa = 650 T/m2 tra b¶ng ta có cát ở trạng thái chặt vừa
Độ bÃo hòa: G

.W 2.63* 0.178

0.67
eo
0.702

-> trạng thái đất ẩm
Mođun biến d¹ng : E = .qc = 2*650 = 1300 (T/m2)
 = 1- 3 đối với cát
Cùng với kết quả xuyên tiêu chuẩn N = 21


Đây là lớp đất có tính chÊt x©y dùng tèt.
 Lớp 3: Số hiệu 43; h3 = 4.5 m; có các chỉ tiêu cơ lý của t nh sau:

W
%

Wnh
%

Wd
%

26.
9

35.
5

22.
3





T/m3

1.85

2.6
9



c

độ

kg/
cm2

15o5
5

0.2

Kết quả TN nén ép e
ứng với P(KPa)
50

100

200

400

0.80 0.77 0.74 0.72
4
5
9
8

- Chỉ số dẻo: A= Wnh - Wd =35.5 - 22.3 = 13.2 <17% sét pha.

qc
(MPa
)

N60

1.94

13

Kết
quả
xuyê
n
tiêu
chuẩ
nN

21


- Độ sệt của đất lµ: B =

W  Wd
26.9- 22.3
= 0.35 <0.5 trng thái dẻo cứng.
=
13.2
A

- H s rỗng tù nhiªn:
e0 =

n (1  0.01W )
2.69*1* (1+ 0.269)
- 1= 0.845
-1=

1.85
a1- 2 =

HƯ sè nÐn lón:

0.775- 0.749
1
= 0.026.10- 2
200- 100
kpa

e

0.845
0.804
0.775
0.749
0.728

0

50

100

200

400

p (kPa)

qc = 1.94Mpa = 194T / m2

- KÕt qu¶ CPT:
- M« duyn biến dạng

E0 = 5*qc = 5*194 = 970 T/m2
(sÐt pha, dỴo cøng chọn  = 5).
N60 = 13

- Kết quả SPT:
Nhận xét:

Đất có tính chất xây dựng không đủ tốt

Lớp 4: Số hiệu 63; rất dày có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:

W
%

Wnh
%

Wd
%

22.
0

28.
7

23.
8


T/m


3

1.93

2.6
7



c

độ

kg/
cm2

22o4
0

0.2
5

Kết quả TN nén Ðp e

øng víi P(KPa)
50

100

200

400

0.66 0.64 0.63 0.61
2
5
0
9

- Chỉ số dẻo: A= Wnh - Wd =28.7 - 23.8 = 4.9  ®Êt c¸t pha

qc
(MPa
)

N60

6.26

28


- Độ sệt của đất lµ: B =

W  Wd
22.0- 23.8
= - 0.37 <0  trạng th¸i cøng.
=
4.9
A

- Hệ số rỗng tù nhiªn:
e0 =

n (1  0.01W )
2.67*1* (1+ 0.22)
- 1= 0.688
-1=

1.93
a1- 2 =

HƯ sè nÐn lón:

0.645- 0.630
1
= 0.015.10- 2
200- 100
kpa

e

0.688
0.662

0.645
0.630
0.619

0

- KÕt qu¶ CPT:

50

100

qc = 6.26Mpa = 626T / m2

- M« duyn biến dạng
E0 = 4*qc = 4*626 = 2504 T/m2
(cát pha, cứng chn = 4).
- Kết quả SPT:
Nhận xét:

N60 = 28

Đất có tính chất xây dựng tốt

Ta có kết quả trụ địa chất như sau:

200

400

p (kPa)


33

79

43

63


NhËn xÐt chung:
Lớp đất thứ nhất thuộc loại mềm yếu, Lớp 2, lp 3 và lớp 4 tt.
I.3. Tiêu chuẩn x©y dùng.
Độ lón cho phÐp Sgh = 8 cm . Chênh lún tng i cho phép

S
gh= 0,3 %
L

II. Đề xuất phơng án:
- Công trình có tải trọng khá ln, Khu vực x©y dựng biệt lập, bằng phẳng.
- Đất nền gồm 4 lp:
+ Lp 1: sét dẻo mềm, yếu, dày 4.9m.
+ Lp 2: cát bụi chặt vừa, dày 4.8 m.
+ Lp 3: sét pha dẻo cứng 4.5 m.
+ Lp 4: cát pha,cứng rất sâu.
Nc ngm không xut hin trong phm vi kho sát
- Chn gii pháp móng cc ài thp.

Phng ¸n 1: dïng cọc BTCT 25 x 25 cm, đµi t vào lp 1, mi cc h sâu
xung lp 4 khong 1 ữ 2m
Phng án 2: dùng cc BTCT 30 x 30 cm, đµi đặt vµo lớp 1, mũi cc h sâu
xung lp 4 khong 1 ữ 2m.
ây chn phng án 2
III. Phơng pháp thi công và vật liệu móng cọc.
ài cc:
+ Bê tông : B15 có Rb = 900 T/m2, Rbt = 75 T/m2
+ Cốt thÐp:  < 10 - AI;  ≥ 10 - AII
+ Bª tông lót: Mác B7.5 dày 10 cm
+ ài liên kt ngµm với cột vµ cọc (xem bản vẽ ). ThÐp ca cc neo trong ài
20d ( ây chn 40 cm ) vµ đầu cọc trong đµi 10 cm
Cọc úc sn:
+ Bê tông : B20 Rb = 1150 T/m2
+ Cốt thÐp: AII, AI
+ C¸c chi tiết cấu tạo xem bn v.

IV. tính toán móng cọc
IV.1: Chọn độ chôn sâu của đáy đài:
Trong thiết kế: giả thiết tải trọng ngang do đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận nên
muốn tính toán theo móng cọc đài thấp phải thoả mÃn ®iỊu kiƯn sau:
h 0,7 hmin


h - độ chôn sâu của đáy đài
hmin = tg(45o -

j
Q
9o15'

6.1
)
= tg(45o )
= 1.28m
2 g´ b
2
1.8´ 1.5

Q : Tổng lực ngang theo phơng vuông góc với cạnh b của đài: Qx = 6.1 T
; : góc nội ma sát và trọng lợng thể tích đơn vị của đất từ đáy đài trở lên:
= 9015; = 1.8 (T/m3)
b : bề rộng đµi chọn sơ bộ b =1.5 m
0,7hmin = 0,7*1.28 = 0,9 m ; ở đ©y chọn h = 1.5 m > 0,9 m
IV.2: Chọn cọc và xác định sức chịu tải của cọc:
IV.2.1. Chọn cọc:
- Tit din cc 30  30 (cm) . ThÐp dọc 4 18 AII
- Chiu dài cc: chn chiu sâu cc hạ vào lớp 4 lµ 1.8m  chiều dµi cọc
lc = (4.9 + 4.8 + 4.5+1.8 ) - 1.5 + 0.5 = 15.0 m
Cc c chia thành 2 đoạn dài 7.5m. Nối bằng hàn bn mÃ.
IV.2.2. Sức chịu tải của cọc:
1-a .Sc chu ti ca cc theo vt liu:
2
Bê tông B20 R b = 1150T / m
2
Cèt thÐp AII: R S  28.000T / m

PVL = m. (Rb Fb + Ra Fa)
Trong đã: m : hệ số điều kiện lµm việc phụ thuc loi móng và s lng cc trong
móng, ở đây dự kiến khoảng 5ữ8 cọc nên chn m =0,9.
Thép 18

Fa : diện tÝch cốt thÐp, Fa = 10.18 cm2;

Fb = Fc - Fa = 0.09 - 0.001018 = 0.08898 m2
 PVL = 0.9*(1150*0.08898 + 2.8*104 *10.18*10-4 ) = 117.8 T
1-b. Sức chịu tải của cọc theo đất nền:
1.b.1. X¸c đinh theo kt qu ca thí nghim trong phòng (phng pháp
thng kê):
Sc chu ti ca cc theo nền đất xác nh theo công thc:
sc chu ti tính toán:

Pd

Pgh
k tc
n

Qs : ma sát gia cc và t xung quanh cc: Qs  1  u i i hi
i 1

hi - ChiÒu dày lớp đất mà cọc đi qua

Pgh Qs Qc


Qc : lực kh¸ng mũi cọc:

Qc  2 .R.F

Trong đã:

 1 ;  2 - hệ số điều kiện lµm vic ca t vi cc vuông, h bng phng pháp Ðp nªn
 1  2 1
F = 0.3* 0.3 = 0.09cm2
u i - chu vi cọc:

ui = 4´ 0.3m = 1.2m

R: sức kh¸ng giới hạn của đất ở mũi cọc. Với hm = 16m, mũi cọc đặt ở lớp c¸t pha,
cøng (B=-0.37) tra bảng được R » 1170T / m2

 i - lc ma sát trung bình ca lp t th i quanh mt cc. Chia t thành các lp t
ng nht, chiu dày mi lp 2m nh hình vẽ. Ta lập bảng tra được  i theo l i ( li khoảng cách từ mặt đất đến điểm giữa của mỗi lớp chia.


33

79

43

63


Lp t

Loi t

1

Sét, dẻo mềm, dày 3,4 m; B =
0.611

2

Cát bi, chặt vừa; dày 4,8m

Sét pha, do cứng, dày 4,5 m; B
= 0.35

3
4

C¸t pha, cøng; B = -0.35

li

hi

i

m

m

T/m2

2.0

2.5

1.3

1.4

4.2

1.6

2.0

5.9

3.1

2.0

7.9

3.3

0.8

9.3

3.4

2

10.7

4.0

2

12.7

4.2

1.1

13.95

4.3

1.8

15.1

7.2

Pgh = a 1 å ui t i hi +a 2RF =
ù
=é
ë1*1.2* ( (1.3+ 3.1+ 3.3+ 4 + 4.2)* 2.0+1.4*1.6 + 0.8* 3.4 + 0.5* 4.3+ 1.8* 7.2) +1*1170* 0.3* 0.3û
= 167.5(T)

→

 P 

Pgh
k tc

Theo TCXD 10304-2014: k tc 1,4 → [ P] =

167.5
= 119.7T
1.4

1 .b.2.Theo kết quả thÝ nghiệm xuyªn tĩnh CPT:
Pgh Qs  Qc

 P 

Pgh
Fs

Trong đã:
+ Qc k .q cm F : sức cản ph¸ hoại của đất ở mũi cọc.
k - hệ số phụ thuộc loại đất vµ loại cọc: tra bảng cã: k = 0,55.
 Qc = k.qcmF = 0.55* 626* 0.09 = 31.0T
+ Qs u.

q ci
.hi : sc kháng ma sát ca t thành cc.
i

i - hệ số phụ thuộc loại đất vµ loại cọc, bin pháp thi công, tra bng trang 24.
a 1 = 30, h1 =3.4 m ; qc1 = 119 T/m2

a 2 = 100, h2 = 4.8 m ; qc2 = 650 T/m2
a 3 = 40, h3 = 4.5 m ; qc3 = 194 T/m2
a 4 = 60, h4= 1.8 m ; qc4 = 626 T/m2


qci
119
650
194
626
.hi =1.2* (
* 3.4+
* 4.8+
* 4.5+
*1.8) = 102.4T
ai
30
100
40
60

 Qs = uå

 P 

Pgh

Theo TCXD 205: Fs 2 3

Fs

Ta chän Fs = 2.5
VËy: [ P] =

Pgh
Fs

=

Qs + Qc 31.0+102.4
=
= 53.3T
2.5
2.5

1.b.3.Theo kết quả thÝ nghiệm xuyªn tiªu chuẩn SPT: theo viƯn KiÕn tróc
NhËt B¶n

1
PSPT = [ a.N.F +u(2.å Nsi .L si +å Cui .L ci )]
3
Trong đó:

a =300- do cọc đóng (ép)
N=28- số SPT ở mũi cọc
F- Diện tích mặt cắt ngang cọc
u- Chu vi cọc: u=4.0,3=1.2m
Nsi- Chỉ số SPT của lớp đất rời thứ i có chiều dày tương ứng Lsi
Cui- Lực dính khơng thốt nước của lớp đất thứ i có chiều dày tương ứng Lci; (Cui=6.25Nsi)
Lớp

đất
1
2
3
4

Chiều
dày
Sét
3,40
Cát
4,80
Sét pha
4,50
Cát pha
1,80
Tổng cộng

Loại đất

Nsi

Cui

7
21
13
28

43,75

0
81,25
175

Nsi.Lsi

Cui Lsi

0
100,8
0
0
100,8

148,75
0
365,63
315
829,38

1
PSPT = [ 300 * 28 * 0,3* 0,3 +1.(2.100.8 +829.38)] » 664( kN ) » 66, 4(T )
3

 Sức chịu tải của cọc lấy theo kết quả thí nghiệm xuyên tnh CPT: [P] =
53.3 T
IV.3. Xác định số lợng cọc và bố trí cọc trong móng:
Số lợng cọc sơ bộ xác định nh sau:
Do độ lệch tâm lớn nên ở đây chọn:
n = 1.2*

255.6
= 5.8;
53.3

n

N
P

1.2

chọn n=6 cäc vµ bè trÝ nh sau:


2
1

4

5

3

6

(m bo khong cách các cc 3d - 6d).
IV.4. Đài cäc
- Từ việc bố trÝ cọc như trªn  kÝch thc ài:
B L = 1.5 2.4 m

IV.5. Tải trọng phân phối lên cọc.
- Theo các gi thit gn úng coi cọc chỉ chịu tải dọc trục vµ cọc chỉ chịu nÐn hoặc kÐo
+ Trọng lượng của đµi vµ đất trên ài:
Gd ằ Fd.hm.gtb = 1.5* 2.4*1.5* 2 = 10.8T
+ Ti trng tiêu chuẩn tác dng lên cc c tính theo c«ng thức:
Pi 

N tc M xtc . y i
 n
n
 yi2
i 1

Trong ®ã: N tc  N otc  Gd tải trọng tiêu chuẩn tại đáy đài
Ntc = 222.3+10.8 = 233.1T
M xtc  M oxtc  Qoytc hd mô men Mx tiêu chuẩn tại đáy đài.
M xtc = 30.0+ 5.4´ 1.5 = 38.1Tm
4

å

y2i = 4´ 0.92 = 3.24m2

i=1

+ Ti trng tính toán tác dng lên cc không kể trọng lợng bản thân đài và lớp đất
phủ c tÝnh theo c«ng thức:


Poi 

N ott
M tt . y
 nx i
n
 yi2
i 1

Trong đó:

N tt tải trọng tính toán tại cốt 0,0
Nott = 255.6T
M xtt  M oxtt  Qoytt hd → mô men Mx tính toán tại đáy đày
M xtt = 34.5+ 6.1´ 1.5 = 43.65Tm
4

å

y2i = 3.24m2

i=1

LËp b¶ng tÝnh:
Cọc
1
2
3
4
5
6

xi
-0,9
-0,9
0
0
0,9
0,9

xi)2
3,24
3,24
3,24
3,24
3,24
3,24

Pi
28,27
28,27
38,85
38,85
49,43
49,43

Poi
30,48
30,48
42,60
42,60

54,73
54,73

Pmax = 49.43T;Pmin = 28.27T .  Tất cả c¸c cọc đều chu nén và đều < [ P] = 53.3T
IV.6. Tính toán kiểm tra cọc
Khi vận chuyn cc: ti trng phân b q = . F.n
Trong đó: n là hệ số ®éng, n = 1,5
 q = 2.5*0.3*0.3*1.5 = 0.3375 T/m.
Chän a sao cho M 1  M 1

 a = 0.207.lc 1.55 m
a,

a
M=0,0214ql

2

a

L

Biểu đồ mômen cọc khi vận chuyển

qa2
M1 =
= 0.3375* 1.552 /2  0.405 Tm;
2

- Trờng hợp treo cọc lên giá búa: để M 2  M 2  b  0,294 lc = 2.2 m
+ Trị số mô men dơng lớn nhất:

M2 =

qb 2
= 0.817 Tm.
2

b,

M=0,0432ql

2

b

L

Biểu đồ mômen cọc khi dựng lên để đóng hoặc ép
Ta thấy Mô men trờng hợp a, nhỏ hơn Mô men trờng hợp b, nên ta dùng mô men trờng
hợp b để tính toán.
+ lấy lớp bảo vệ cèt thÐp cäc lµ a’= 3cm  chiỊu cao lµm viƯc cđa cèt thÐp lµ:
h0 = 30- 3 = 27cm
Fa =

M2
0.817
=
= 0,0001201m2 = 1.201cm2

0,9.ho .Ra 0,9* 0.27* 28000

2
Cèt thÐp däc chịu mô men uốn của cọc là 2f 18(Fa = 5.08cm )

cọc đủ khả năng chịu tải khi vận chuyển, cẩu lắp.
- Tính toán cốt thép làm móc cẩu:
+ Lực kéo móc cẩu trong trờng hợp cẩu lắp cọc: Fk q.l
a,

lực kéo ở một nhánh, gần đúng: Fk' =

Fk q.l 0.3375* 7.5
=
=
= 0.633T
2
4
4

ThÐp mãc cÈu chän lo¹i A-I ( thép A-I có độ dẻo cao, tránh gÃy khi cÈu l¾p)
Fk'
0.633*104
=
= 0.281cm2
DiƯn tÝch cèt thÐp cđa mãc cÈu: Fa =
Rs
22500
Chän thÐp mãc cÈu 10 cã Fa  0, 78cm 2
- Chọn búa và độ chối thích hợp:

Trọng lợng cọc qc = 2.5* F * l c = 2.5* 0.09*15= 3.38T
-> Chän bóa ®ãng cäc Qb=0.7*3.38 ≈ 2,4T, H =2m


=> ®é chèi e=

Q2b * H
2.42 * 2
=
*103 = 7(mm)
(Q + qc )* 5[P] (2.4 + 3.38)* 5* 53.3

-Lùc Ðp 2[P] = 106.6 T Trong giai đoạn sử dụng
Pnén = Pmax + qc = 49.43 +3.38 = 52.81T < [P] = 53.3T (Sai lệch nhỏ và thiên về an
toàn)
Tất cả các cọc đều đủ khả năng chịu tải và bố trí nh trên là hợp lí
V. Kiểm tra tổng thể đài cäc.
Giả thiết coi mãng cọc lµ mãng khối quy ước như h×nh vẽ:


33

79

43

63

V.1. Kiểm tra áp lực dới đáy móng khối

- iu kiện kiểm tra:
pqư  Rđ
pmaxqư  1,2.Rđ
- X¸c định khối mãng quy ước:
 Chiều cao khối mãng quy ước tÝnh từ mặt đất ®Õn mũi cọc HM = 16.0 m.
DiƯn tích đáy móng khối quy ớc xác định theo công thức sau đây:
Fdq Lqu Bqu ( L1 2 Ltg )( B1  2 Ltg )




tb
(trong đó tb - góc ma sát trung bình của các lớp đất từ mũi cọc trở lên)
4

L 1 = 2.1m

khoảng cách giữa 2 mép ngoài cùng của cọc theo phơng x

B1 = 1.2m

khoảng cách giữa hai mép ngoài cùng của cọc theo phơng y
j

tb =

3.4 9o15'+ 4.8 31o50'+ 4.5 15o55'+1.8 22o40'
= 18,4o
14,5

tb/4 = 4,6o
Vậy kích thớc đáy mãng khèi quy íc nh sau:
Fdq = (2.1+ 2´ 14.5´ tg4,6o )(1.2+ 2´ 14.5´ tg4,6o )
= 4.43* 3.53 = 15.66m2
- Xác nh ti trng tiêu chuẩn di đáy khi móng quy c (mi cc):
Trọng lợng của đất và đài từ đáy đài trở lên:
N1 = Fm*tb*hm = 15.55*2*1.5 = 46.99 T
+ Trọng lợng khối đất từ mũi cọc tới đáy đài:
N2 = (15.66 - 0.09*6)*1.83 *14.5 = 402.34 T
+ Trọng lợng các cọc:
Qc = 3.38 *6 = 20.25 T
Tải trọng tiêu chuẩn tại mức đáy móng quy ớc
Nqu = 222.3 + 46.99 + 402.34 + 20.25 = 691.9 T
Mqu = 38.1 Tm
Nq

pq =

Fq

q
Pmax
=

q
Pmin
=

Nq
Fq

Nq
Fq

=
+
-

691.9
= 44.2T
15.6
Mq
W
Mq
W

= 44,2 +
= 44.2-

38.1* 6
= 47.5T
3.53* 4.432

38.1* 6
= 40.9T
3.53* 4.432

+ Cờng độ tính toán ca t đáy khi quy c (Theo công thc ca
Terzaghi):
Rd 

Pgh
Fs



0,5.S  ..Bqu .N   S q .q.N q  S c .c.N c
Fs


q  .hqu
-

g=

g1.h1 + g2h2 + g3h3 + g4h4 1.8* 4.9+1.82* 4.8+1.85* 4.5+1.93*1.8
=
= 1.83T / m3
h1 + h2 + h3 + h4
16


Pgh 0,5.S  ..Bqu .N   S q .q.N q  S c .c.N c
Rd 

Pgh
Fs



0,5.S  ..Bqu .N   S q .q.N q  S c .c.N c

Fs



Lớp 4 cã  =22040’ tra bảng ta cã: N =7.55 ; Nq =8.69 ; Nc = 17.79
Rd =
Ta cã:

0.5* 0.84*1.93* 3.53* 7.55+1.83*16* 8.69 +1,16* 2.5*17.79 343.4
=
= 114.5T / m2
3
3
s tb = 44.2T / m2 < R d = 114.5T / m2

Nh vậy đất nền dới đáy móng khối quy ớc đủ khả năng chịu lực.
Chú ý:
Nếu dới mũi cọc có lớp đất yếu thì phải kiểm tra khả năng chịu lực của lớp đất này.
V.2. Kiểm tra lún cho móng cọc:
Độ lún đợc tính với tải trọng tiêu chuẩn:
s tb = 44.2T / m2

áp lực gây lún:
s gl = s tb - g.hqu = 44.2- 1.83*16 = 14,8T / m2
Độ lún của móng cọc đợc tính toán nh sau:
Chia nền đất dới đáy móng khối thành từng lớp phân tố có chiều dày h

Bqu
4

Dùng phơng pháp cộng lún phân tố: (nếu cọc đặt vào lớp thứ 4 thì dới đáy
móng khối quy ớc coi là nền nền ®ång nhÊt ta cã thĨ tÝnh lón b»ng c¸ch dïng kết
quả của lý thuyết đàn hồi.)
Kết quả tính toán ứng suất lập thành bảng sau:


Tính ứng suất:
im
tớnh
0
1
2
3
4
5
6

hi(m)

i

zi(m)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3

0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5

ibt

1,93
1,93
1,93
1,93
1,93
1,93
1,93

Lqu/Bqu

29,4
30,3
31,3
32,3
33,2
34,2
35,1

1,255
1,255
1,255

1,255
1,255
1,255
1,255

z/Bqu
0
0,142
0,283
0,425
0,566
0,708
0,849

k0

zi

1
0,98
0,911
0,809
0,684
0,57
0,47

14,8
14,5
13,5
12

10,1
8,4
7

Tại điểm 6:ứng suất do trọng lợng bản thân của đất nền s bt = 35.1T / m2
1
35.1
= 7,02T / m2 nên không cần tính lún
ứng suất g©y lón: s z = 7.0T / m2 < s bt =
5
5
các lớp bên dới nữa.
Kết quả tính lún:
n

+ Đất rêi: S 
i 1

hi(m)

0
1
2
3
4
5
6
S = 0,12cm

 0,8

n
n
e  e
S   Si   1i 2i hi
i 1
i 1 1 e1i

+ Đất dính:

im
tớnh

i hi
zi
E oi

ibt

zi

Pli

tbzi

P2i=
P1i+zit
b

0,5

0,5
0,5
0,5
0,5
0,5

29,4
30,3
31,3
32,3
33,2
34,2
35,1

14,8
14,5
13,5
12
10,1
8,4
7

29,85
30,80
31,80
32,75
33,70
34,65

14,65

14,00
12,75
11,05
9,25
7,70

44,50
44,80
44,55
43,80
42,95
42,35

độ lún rÊt nhá.

< [S] = 8cm  Tháa m·n.
V.3. TÝnh to¸n đài nhóm cọc
Tính toán đâm thủng của cột
Tính toán cờng độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt.
Tính toán đài chịu uốn.
V.4.1. Tính toán đâm thủng của cột:
Điều kiện kiểm tra: Pdt  Pcdt

e1i

e2i

S(cm)

0,620

0,620
0,619
0,619
0,619
0,619

0,619
0,619
0,619
0,619
0,619
0,619

0,025
0,024
0,022
0,019
0,016
0,013


tiÕt diƯn cét lµ (50  70) cm2 ; Chän chiều cao đài là 0.8m -> chiều cao làm việc
của đài là 0.7m
(Giả thiết bỏ qua ảnh hởng của cốt thép ngang)
- Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp:

2
1

4

5

3

6

Pdt - lực đâm thủng, bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi của đáy tháp
đâm thủng. Pdt = P01 + P02 + P03 + P04 + P05 + P06 = 2* 30.48+ 2* 42.6 + 2* 54.73 = 255.6T
Pcdt - lực chống đâm thủng.
Pcdt 1 (bc  C 2 )   2 (hc C1 ) ho Rk (theo bê tông II)
bc hc - kÝch thíc tiÕt diƯn cét t¹i cỉ mãng bc  hc = 0.5 0.7 m
h0

- ChiỊu cao lµm việc của đài h0 = 0.6m

- C1, C2 khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm
thủng:
Từ hình vẽ ta tính đợc,
C1 = 2400/2-700/2-300-300/2 = 400 mm < h0 = 0.7m
lÊy C1 =0.400m
C2 = 1500/2-500/2-300-300/2 = 50 mm < 0.5h0 = 0.35m
lÊy C2 =0.5h0 =0.35m
1, 2 các hệ số đợc xác định nh sau: a 1 = 1,5. 1+ (
a 2 = 1,5. 1+ (

ho 2
0.7 2
) = 1.5* 1+ (
) = 3.35

C2
0.35

Pcdt = [ 3.35* (0.5+ 0.35) + 3.35* (0.7+ 0.4)] 0.7* 75= 328.4T

ho 2
0.7
) = 1.5 1+ ( )2 = 3.02
C1
0.4


Pdt = 255.6T < Pcdt = 328.4T  ChiÒu cao đài thỏa mÃn điều kiện chống

Vậy:
đâm thủng.

V.4.2Tính cờng độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt:

2
1

4

5

3

6

điều kiện cờng độ đợc viÕt nh sau:
Q   .b.ho .Rk
Q- tỉng ph¶n lùc của các cọc nằm ngoài tiết diện nghiêng:
Q = P03 + P06 + P09 = 3* 54.73= 109.46T
 - hÖ số không thứ nguyên
2

h
0, 7. 1 o
C
C = C1 = 0.4m

2

ổ
0,7ử
ữ
b= 0.7* 1+ ỗ
ữ
ỗ
ữ = 1.411
ỗ
ố0.4ứ
b.b.h0.R k = 1.411*1.5* 0.7* 75= 111.12T
Q = 109.45T < b.b.ho .R k = 111.12T
 tháa m·n ®iỊu kiƯn phá hỏng trên tiết diện nghiêng theo lực cắt.
Kết luận: chiều cao đài thỏa mÃn điều kiện đâm thủng của cột và cờng độ trên
tiết diện nghiêng.
V.4.3. Tính toán đài chịu uốn: (Tính toán cờng độ trên tiết diện thẳng góc)
Ta xem đài làm việc nh những bản conson bị ngàm ở tiết diện mép cột, hoặc

mép tờng. Tính mô men tại ngàm (Mô men lớn nhất)



1
2

3

1

2

2
4

6

5

1
- Mômen tại mép cột theo mặt cắt I-I( phơng cạnh dài)
M I = r1(P05 + P06 )
Trong ó: r1: khoảng cách từ trục cọc 5,6 đến mặt cắt I-I. r1  0,55m
 M I = 0.55* (P05 + P06 ) = 0.55*109.45= 60.2Tm
Cốt thép yêu cầu( chỉ đặt cốt ®¬n)
FaI =

MI
0,9.h0 .Ra

=

60.2*104
= 34,13cm2
0.9* 0.7* 28000

Chän 11 20 a 150 Fa = 34.56 cm2;
Mô men tại mép cột theo mặt cắt II-II(phơng cạnh ngắn):
M II = r2 (P01 + P02 + P03 ) = 0.2* (30.48+ 42.6+ 54.73) = 25.56Tm
Trong ®ã:
FaII =

r2 = 0.2m

M II
26.56
= 14.5cm2
=
0,9.h0.Ra
0.9* 0.7* 28000
chän 13  12 a200 : Fa = 14.7 cm2

(hàm lợng): m=

Fa
14.7
=
*100% = 0.09% > m= 0,05%
L d ´ ho 200´ 70

 bè trí cốt thép với khoảng cách nh trên có thể coi là hợp lý.
VI. Cấu tạo và bản vẽ: