thuyết minh đò án nền móng - móng cọc

Đồ án nền móng
(Phần móng cọc đài thấp)
Họ và tên: Mã hiệu sinh viên:
Lớp theo học: lớp cũ (nếu có):
Số thứ tự đề:
I. Số liệu công trình: (nhà công nghiệp):
- Cột ( toàn khối hoặc lắp ghép)
- S liu ti trng tính toán:
+ No = 1380 (kN)
+ Mo = 138 (kN.m)
+ Qo = 34,5 (kN)
2. Nền đất:
Cao trình mặt đất tự nhiên : +0.00m.
Lớp đất số hiệu chiều dày(m)
1 101 a
2 301 b
3 201 c
4 401

II.Yêu cầu :
- Sơ bộ tính toán tiết diện cột.
- Đề xuất hai phơng án cọc và thiết kế một phơng án.
- Bản vẽ có kích thớc 297 ì 840 ( đóng cùng vào thuyết minh ), trên đó thể hiện:
Cao trình cơ bản của móng cọc đã thiết kế và lát cắt địa chất ( tỷ lệ từ 1:150 đến
1:100); các chi tiết cọc (tỷ lệ 1:20 1:10); các chi tiết đài cọc ( tỷ lệ 1:50 1:30);
Bảng thống kê thép đài, thép cọc; các ghi chú cần thiết
Ghi chú: Đồ án này phải đợc thầy hớng dẫn thông qua ít nhất một lần.
Phải đóng tờ này vào quyển Thuyết minh
Giáo viên hớng dẫn

35
Ld
Bd
Bc
Lc
Q
o
N
o
M
o
0.000
Nội dung gồm:
Bớc 1: Thu thập và xử lý tài liệu (gọi tắt là tài liệu) gồm:
+ Tài liệu về công trình: (N
0
, M
0
, Q
0
)
+ Tài liệu về địa chất:
+ Các tiêu chuẩn xây dựng [S],
[ ]
L
S

Bớc 2: Phơng án hệ móng cọc đài thấp
Bớc 3: Vật liệu
- Cọc: mác bê tông R

n
. R
k
cốt thép R
a
- Lớp bảo vệ.
- Đài: mác bê tông, thép, bảo vệ
Bớc 4: Độ sâu đáy đài:
h


0,7h
min

d
o
o
B
Q
tgh
1
min
)
2
45(


=
Bớc 5: Chọn các đặc trng của móng cọc, gồm:
- Cọc: + l

c
, F
c
, n (số lợng cọc)
+ Bố trí theo kiểu lới hay hoa thị đều hoặc
không đều
- Đài cọc: B
đ
ì L
đ
(từ việc bố trí cọc) ì h
đ
và H
0đ
.
Bớc 6: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: (tải đứng và ngang-nếu cần)
Đ/kiện kiểm tra:
[ ]
PP
o

max

+=
2
max
max
i
oxo
o

y
yM
n
N
P
Bớc 7: Kiểm tra cọc
- Giai đoạn thi công: cẩu, lắp cọc.
Bớc 8: Kiểm tra tổng thể móng cọc (coi là móng khối qui ớc)
- Kiểm tra áp lực dới đáy móng khối
- Kiểm tra độ lún:
gh
SS

Bớc 9: Kiểm tra đài cọc
- Tính toán chiều dày đài:
Tính đâm thủng của cột.
Tính toán cờng độ trên tiết diện nghiêng.
Tính toán đâm thủng của cọc ở góc- nếu cần
Tính toán cốt thép.
36
Bíc 10: CÊu t¹o.
Bíc 11: B¶n vÏ.
37
I. Tài liệu thiết kế
I.1. Tài liệu công trình
- c im kt cu: Nhà công nghip mt tng, mt nhp có cu trc. Kt cu nhà
khung ngang BTCT toàn khi. Tiết diện cột:
mbl
cc
4,06,0 ì=ì

- Ti trng tính toán ti cốt 0,0
+
kNN
tt
o
1380=
+
kNmM
tt
o
138=
+
kNQ
tt
o
5,34=
- 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
Q
Q
n
M
M
n
N
N
tt
o
tc

o
tt
o
tc
o
tt
o
tc
o
=== ;;
(n l h s vt ti gn đúng có thể chọn chung n = 1,1 1,2 ây chn n = 1,15).
Ti trng tiêu chuẩn ti cốt 0,0:
+
kNN
tc
o
1200=
+
kNmM
tc
o
120=
+
kNQ
tc
o
30=
Nhận xét độ lệch tâm:
m
N

M
e
y
o
y
1,0
1200
120
===
Độ lệch tâm nhỏ.
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 1 : s hiu 101 dày a = 3,2 m
Lp 2 : s hiu 301 dày b = 6,3 m
Lp 3 : s hiu 201 dày c = 6,8 m
Lp 4 : s hiu 401 rt dày
38
L p 1: S hiu 101; dày 3,2 m có các ch tiêu c lý nh sau:
W
%
W
nh
%
W
d
%

T/m
3

độ
c
kg/cm
2
Kết quả TN nén ép e ứng với
P(KPa)
q
c
(MPa)
N
60
50 100 150 200
27,9 30,4 24,5 1,86 2,68 10
0
0,09 0,825 0,779 0,761 0,741 1,2 6
T ó có:
- H s rng t nhiên :
e
0
=


)1(. W
n
+
- 1
=
86,1
)299,01.(1.68,2 +

- 1 = 0,872
-H s nén lún trong khong áp lc 100 200 kPa:
a
1-2
=
100200
741,0779,0


= 3,8. 10
-4
(1/kPa)
- Ch s do: A = W
nh
- W
d
= 30,4 24,5 = 5,9 lp 1 là cát pha.
- st: B =
A
WW
d

=
9,5
5,249,27
= 0,576 trng thái do
- Kết quả CPT:
2
/1202,1 mTMpaq
c

==
- Kết quả SPT:
6
60
=N
- Mô uyn bin dng:
q
c
= 1,2 MPa = 120 T/m
2
E
0
= .q
c
= 3.120 = 360 T/m
2

(cát pha do mm chn = 3).
Nhận xét: đất cát pha có:
872,0=
o
e

576,0=B

2
/360 mTE
o
=

2
/09,0 cmkgc =
;
o
10=


2
/1202,1 mTMpaq
c
==

6
60
=N
Đất có tính chất xây dựng không tốt
39
Biểu đồ thí nghiệm nén ép e-p
Lớp 2: S hiu 301; dày h
2
= 6,3 m có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:
36,5 32,8 18,1 1,73 2,69 4
0
5 0,03 0,21 1
- Ch s do: A= W
nh
- W
d
= 32,8 18,1 = 14,7% lp 2 l sét pha.

- st ca t là: B =
A
WW
d

=
7,14
1.185.36
= 1,25 trng thái nhão.
- H s rng tự nhiên: e
0
=


)01.01( W
n
+
- 1 =
1
73,1
)26,01.(1.69,2

+
= 1,77-1 = 0,96
- Kết quả CPT:
2
/2121,0 mTMpaq
c
==
- Kết quả SPT:

1
60
=N
- Mô duyn bin dng
q
c
=0,21Mpa E
0
= 5.q
c
= 5.21 = 105 T/m
2

(sét nhão chn = 5).
Nhận xét: đất sét pha có:
96,0=
o
e
;
25,1=B
;
2
/105 mTE
o
=

2
/03,0 cmkgc =
;
'

54
o
=

;
2
/2121,0 mTMpaq
c
==
1
60
=N
Đất có tính chất xây dựng không tốt
L p 3: S hiu 201; h
3
= 6,8 m; có các ch tiêu c lý ca t nh sau:
Trong đất các cỡ hạt d(mm) chiếm (%)
1ữ
2
0,5ữ
1
0,25
ữ 0,5
0,1 ữ
0,25
0,05
ữ0,1
0,01 ữ
0, 05
0,002

ữ 0,01
<
0,002
5 10,5 40,5 20 12 10 2 0
16,8 2,64 12 28
Lợng c ht d 0,5mm chim 15,5%
d > 0,25mm chim 56,5 %
Ta thy hàm lng c ht ln hn 0,25mm trên 50% lp 3 là lp cát vừa.
- Sc kháng xuyên q
c
= 12 Mpa = 1200 T/m
2
lp 3 là loi cát vừa trng thái cht
va, Dựa vào bảng phân loại trạng thái của cát Thạch anh theo hệ số rỗng gần đúng
chọn: e
0
= 0,65.
Do cát ở sâu không lấy đợc mẫu nguyên dạng do đó dung trọng tự nhiên của cát có thể
tính dựa vào e trong đó e gần đúng chọn dựa vào bảng phân loại độ chặt của cát Thạch
anh: Bảng chơng 1 - Sách Cơ đất
40
Cát chặt vừa:
2
/1200 mTq
c
=
Chọn:
65,0
o
e

1
)1(.

+
=


W
e
n
o

3
/86,1
65,01
)168,01.(1.64,2
)1.(.
mT
e
W
o
n
=
+
+
=
+
=

Độ bão hoà:
68,0
65,0
168,0.64,2.
==

=
o
e
W
G
cát ở trạng thái rất ẩm.
Mô đuyn biến dạng:
co
qE .

=
2
/1200 mTq
c
=

5,1=


2
/18001200.5,1 mTE
o
==
ở độ sâu >5m có thể chọn

o
33=

Nhận xét: Cát vừa, chặt vừa:
2
/1200 mTq
c
=
;
28
60
=N
;
o
33=

;
2
/1800 mTE
o
=
Đất có tính chất xây dựng tốt
Lớp 4: Số hiệu 401; rất dày có các chỉ tiêu cơ lý nh sau:
Trong t các c ht d(mm) chim (%)
>
10
5 ữ
10
2
ữ 5

1
ữ 2
0,5
ữ 1
0,25
ữ 0,5
<
0,25
>
10
2 8 28 35 17,5 6.5 3 2 17 2,67 15 40
C ht d >10 mm chim 2%
d >2 mm chim 38%
Hàm lng c ht ln hn 2mm trên 25% vy lp 4 là lp cát si.
Sc kháng xuyên q
c
= 15 MPa = 1500 T/m
2
trng thái cht va.
Mô uyn bin dng E
1
= .q
c
lp 4 là cát si cht va chn = 2.
E
1
= 2.15 = 30 MPa = 3000 T/m
2
.
Đất có tính chất xây dựng tốt

Nhận xét: Cát sỏi, chặt vừa:
2
/1500 mTq
c
=
;
40
60
=N
;
2
/3000 mTE
o
=
Đất có tính chất xây dựng tốt
Ta có kt qu tr a cht nh sau:
41
C¸t pha
101
301
201
401
320063006800
dÎo
SÐt pha
Nh·o
C¸t võa
ChÆt võa
C¸t sái
ChÆt

NhËn xÐt chung:
Lớp đất thứ nhất vµ thứ hai thuộc loại mềm yếu, lớp 3 kh¸ tốt vµ dµy, lớp 4 rất tốt
nhưng ở dưới s©u.
42
C¸t pha, dÎo : A=5,9 ; B=0,576 ; q
c
=1,2Mpa ; N
60
=6 ; e
o
=0,82
γ=1,86 T/m
3

; ∆=2,68 ; ϕ

= 10
0

; c

=0,9 T/m
2

; E
o
=360T/m
2
B = 0,576, q
c

= 200 T/m
2
, N
60
=8, E
0
= 800 T/m
2
SÐt pha, nh·o : A=14,7 ; B=1,25 ; q
c
=0,21Mpa ; N
60
=1 ; e
o
=0,96
γ=1,73 T/m
3

; ∆=2,69 ; ϕ

= 4
0
5
’

; c

=0,3 T/m
2

; E
o
=105T/m
2
B = 0,576, q
c
= 200 T/m
2
, N
60
=8, E
0
= 800 T/m
2
C¸t võa, chÆt võa: q
c
=12Mpa ; N
60
=28 ; e
o
=0,65
γ=1,86 T/m
3

; ∆=2,64 ; ϕ

= 33
0

; E

o
=1800T/m
2
B = 0,576, q
c
= 200 T/m
2
, N
60
=8, E
0
= 800 T/m
2
C¸t sái, chÆt võa: q
c
=15Mpa ; N
60
=40; E
o
=3000T/m
2
I.3. Tiêu chuẩn xây dựng.
lún cho phép S
gh
= 8 cm . Chênh lún tng i cho phép
gh
L
S
= 0,3 %
II. Đề xuất phơng án:

- Công trình có tải trọng khá ln, Khu vc xây dng bit lp, bng phng.
- t nn gm 4 lp:
+ Lp 1: cát pha do khá yếu, dày 3,2m.
+ Lp 2: sét pha nhão đất yu, dày 6,3 m.
+ Lp 3: cát vừa, cht va tính cht xây dng tt và có chiu dày 6,8 m.
+ Lp 4: cát si, chặt, tt nhng di sâu.
Nc ngm không xut hin trong phm vi kho sát
- Chn gii pháp móng cc ài thp.
+ Phng án 1: dùng cc BTCT 25 x 25 cm, ài t vào lp 1, mi cc h sâu
xung lp 3 khong 2 ữ 4m.
+ Phng án 2: dùng cc BTCT 30 x 30 cm, ài t vào lp 1, mi cc h sâu
xung lp 3 khong 4 ữ 5m.
ây chn phng án1
III. Phơng pháp thi công và vật liệu móng cọc.
i c c:
+ Bê tông : 200
#
có R
n
= 1100 T/m
2
, R
k
= 75 T/m
2
+ Ct thép: < 10 - AI; 10 - AII
+ Bê tông lót: Mác100
#
dày 10 cm
+ ài liên kt ngàm vi ct và cc (xem bn v ). Thép ca cc neo trong ài

20d ( ây chn 40 cm ) và u cc trong ài 10 cm
C c úc s n:
+ Bê tông : 300 # R
n
= 1300 T/m
2

+ Ct thép: AII, AI
+ Các chi tit cu to xem bn v.
IV. tính toán móng cọc
IV.1: Chọn độ chôn sâu của đáy đài:
43
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 điều kiện sau:

min
7,0 hh
h - độ chôn sâu của đáy đài
mtg
b
Q
tgh
o
oo
06,104,1024,1
5,186,1
3
)
2
10

45()
2
45(
min
=ì=
ì
=
ì
=


Q : Tng lc ngang theo phơng vuông góc với cạnh b của đài: Q
x
= 3,0 T
; : góc nội ma sát và trọng lợng thể tích đơn vị của đất từ đáy đài trở lên:
= 10
0
; = 1,86 (T/m
3
)
b : b rng ài chn s b b =1,5 m
0,7h
min
= 0,7.1,06 = 0,74m ; ây chn h = 1,2 m > 0,74m
IV.2: Chọn cọc và xác định sức chịu tải của cọc:
IV.2.1. Chọn cọc:
- Tit din cc 25 ì 25 (cm) . Thép dc 4 16 AII
- Chiu dài cc: chn chiu sâu cc h vào lp 3 khong 3,2m chiu dài cc
l
c

= (3,2 + 6,3 + 3,2) - 1,2 + 0,5 = 12 m
Cc c chia thành 2 on dài 6 m. Nối bằng hàn bn mã.
IV.2.2. Sức chịu tải của cọc:
1-a .S c ch u t i c a c c theo v t li u:
Bê tông Mác 300
2
/1300 mTR
n
=

Cốt thép AII:
2
/000.28 mTR
a
=
P
VL
= m. (R
b
F
b
+ R
a
F
a
)
Trong ó: m : h s iu kin làm vic ph thuc loi móng và s lng cc trong
móng, ở đây dự kiến khoảng 5ữ8 cọc nên chn m =0,9.
Thép 16 F
a

: din tích ct thép, F
a
= 8,04 cm
2
.
P
VL
= 0,9.(1300.0,25.0,25 + 2,8.10
4
8,04.10
-4
) = 93,4 T93T
1-b. S c ch u t i c a c c theo t n n:
1.b.1. Xác inh theo k t qu c a thí nghi m trong phòng (ph ng pháp th ng kê):
Sc chu ti ca cc theo nền đất xác nh theo công thc:
csgh
QQP +=

44
sc chu ti tính toán:
tc
gh
d
k
P
P =


s
Q

: ma sát gia cc và t xung quanh cc:

=
=
n
i
iiis
huQ
1
1


i
h
- Chiều dày lớp đất mà cọc đi qua

c
Q

: lc kháng mi cc:
FRQ
c

2

=
Trong ó:

21
;

- h s iu kin làm vic ca t vi cc vuông, h bng phng pháp ép
nên
1
21
==


2
0625,025,0.25,0 cmF ==
i
u
- chu vi cc:
mmu
i
125,04 =ì=

R: sc kháng gii hn ca t mi cc. Vi
mh
m
7,12=
, mi cc t lp cát vừa,
cht va tra bng c
2
/4204200 mTkPaR =

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 v. Ta lp bng tra c

i

theo
i
l
(
i
l
-
khoảng cách từ mặt đất đến điểm giữa của mỗi lớp chia.
45
C¸t pha, dÎo
sÐt pha, nh·o
±0.000
500 500
1000
-11.9
-12.700
-3.200
101
301
C¸t h¹t nhá, chÆt võa
201
2000
-10,3
-2,2
-9,5
-1,2
1600 1600
Lớp đất Loại đất

l
i
m
h
i
m
τ
i
T/m
2
101
c¸t pha,dẻo B = 0,576
2,2 2 1,4
301 sÐt pha, nh·o B = 1,25
Đất yếu bỏ qua
201
C¸t võa, chặt vừa
10,3 1,6 6,5
11,9 1,6 6,78
( )
[ ]
∑
=+++=+= 25,0.25,0.4206,1.78,66,1.5,62.4,1.1
21
RFhuP
iiigh
ατα
T50262426)85,104,108,2( =+=+++=
→
[ ]

tc
gh
k
P
P =
Theo TCXD 205:
4,1=
tc
k
→
[ ]
TP 367,35
4,1
50
≈==
1 .b.2.Theo k ế t qu ả thÝ nghi ệ m xuyªn t ĩ nh CPT:
csgh
QQP +=

46
[ ]
s
gh
F
P
P =
Trong đã:
+
FqkQ
cmc

.=
: sức cản ph¸ hoại của đất ở mũi cọc.
k - hệ số phụ thuộc loại đất vµ loại cọc: tra bảng cã: k = 0,5.
→
TFqkQ
cmc
5,370625,0.1200.5,0. ===
+
∑
=
i
i
ci
s
h
q
uQ
α
: sức kh¸ng ma s¸t của đất ở thµnh cọc.

i
α
- hệ số phụ thuộc loại đất vµ loại cọc, biện ph¸p thi c«ng, tra bảng trang 24.
1
α
= 40, h
1
= 2 m ; q
c1
= 200 T/m

2
(bỏ qua lớp 2)
3
α
=100, h
3
= 3,2 m ; q
c3
= 12 Mpa = 1200 T/m
2

→
Th
q
uQ
i
i
ci
s
4,484,3810)2,3.
100
1200
2.
40
200
.(1. =+=+==
∑
α

[ ]

s
gh
F
P
P =
Theo TCXD 205:
32 ÷=
s
F

Ta chän
5,2=
s
F

VËy:
[ ]
T
QQ
F
P
P
cs
s
gh
3436,34
5,2
5,374,48
5,2
≈=

+
=
+
==
1.b.3.Theo k ế t qu ả thÝ nghi ệ m xuyªn tiªu chu ẩ n SPT: theo c«ng th ứ c Meyerhof

csgh
QQP +=
;
[ ]
s
gh
F
P
P =

+
cmc
FNmQ =
sức kh¸ng ph¸ hoại của đất ở mũi cọc
(
m
N
- số SPT của lớp đất tại mũi cọc).
+
∑
=
=
n
i

iis
lNUnQ
1

: sức kh¸ng ma s¸t của đất ở thµnh cọc.
i
N
- số SPT của lớp đất thứ i mµ cọc đi qua (bỏ qua lớp 2)
(Víi cäc Ðp: m = 400, n = 2)
→
TFNmQ
cmc
7000625,0.28.400 ===
47

TlNUnQ
n
i
iis
2,211)2,3.282.8.(1.2
1
=+==

=

[ ]
s
gh
F
P

P =
Theo TCXD 205:
35,2 ữ=
s
F
Ta chọn
3=
s
F

[ ]
TkN
F
QQ
P
s
sc
307,303
3
2,911
3
2,211700
==
+
=
+
=
Sức chịu tải của cọc lấy theo kết quả xuyên tiêu chuẩn [P] = 30 T
IV.3. Xác định số l ợng cọc và bố trí c ọc trong móng:
Số lợng cọc sơ bộ xác định nh sau:

[ ]
P
N
n

=

Do độ lệch tâm lớn nên ở đây chọn:
=

1,2
8,4
30
120
.2,1 ==n
; chọn n=5 cọc và bố trí nh sau:
1
0.000
-1.200
4
52
3
tt
Q
o
tt
N
o
tt
M

o
x
y
400 400
2700
1100 1100
250 250
400
600
1300
(m bo khong cách các cc 3d - 6d).
IV.4. Đài cọc
- T vic b trí cc nh trên kích thc ài:
B

ì L

= 1,3 ì 2,7 m
48
IV.5. Tải trọng phân phối lên cọc.
- Theo các gi thit gn úng coi cc ch chu ti dc trc và cc ch chu nén hoc kéo
+ Trng lng ca ài và t trên ài:

ThFG
tbmdd
4,82.2,1.3,1.7,2 ==

+ Ti trng tiêu chuẩn tác dng lên cc c tính theo công thc:

=

=
n
i
i
i
tc
x
tc
i
y
yM
n
N
P
1
2
.
Trong đó:
d
tc
o
tc
GNN +=
tải trọng tiêu chuẩn tại đáy đài
TN
tc
4,1284,8120 =+=
d
tc
oy

tc
ox
tc
x
hQMM ì+=
mô men M
x
tiêu chuẩn tại đáy đài.
TmM
tc
x
6,152,1312 =ì+=
22
4
1
2
84,41,14 my
i
i
=ì=

=
Lập bảng tính:
Cc
)(my
i


=
4

1
2
i
i
y
)(TP
i
1 -1,1
4,84
22,1
2 1,1
4,84
22,1
3 0
4,84
25,6
4 -1,1
4,84
29,1
5 1,1
4,84
29,1
TPTP 1,22;1,29
minmax
==
. Tt c các cc u chu nén và đều <
[ ]
TP 30=
+ Ti trng tính toán tác dng lên cc không kể trọng lợng bản thân đài và lớp đất phủ
c tính theo công thc:

=
=
n
i
i
i
tt
x
tt
o
oi
y
yM
n
N
P
1
2
.
Trong đó:
tt
N
tải trọng tính toán tại cốt 0,0
TN
tt
o
138=
d
tt

oy
tt
ox
tt
x
hQMM ì+=
mô men M
x
tính toán tại đáy đày
TmM
tt
x
9,172,145,38,13 =ì+=
49
22
4
1
2
84,41,14 my
i
i
=ì=

=
Lập bảng tính:
Cc
)(my
i

=
4
1
2
i
i
y
)(TP
oi
1 -1,1
4,84
23,5
2 1,1
4,84
23,5
3 0
4,84
27,6
4 -1,1
4,84
31,7
5 1,1
4,84
31,7
V. Kiểm tra tổng thể đài cọc.
Gi thit coi móng cc là móng khi quy c nh hình v:
V.1. Kiểm tra áp lực d ới đáy móng khối
- iu kin kim tra:
p
q

R


p
maxq
1,2.R

- Xác nh khi móng quy c:
+ Chiu cao khi móng quy c tính t mt t đến mi cc H
M
= 12,7 m.
+ Dùng sơ đồ 1
o
đối với nền nhiều lớp:
Diện tích đáy móng khối quy ớc xác định theo công thức sau đây:
)2)(2(
11

LtgBLtgLBLF
ququdq
++=ì=
4
tb


=
(trong đó
tb

- góc ma sát trung bình của các lớp đất từ mũi cọc trở lên)

mL 45,2
1
=
khoảng cách giữa 2 mép ngoài cùng của cọc theo phơng x
mB 55,1
1
=
khoảng cách giữa hai mép ngoài cùng của cọc theo phơng y
'
'''
813
5,11
36105442520
2,33,62
332,3543,6202
o
oooooo
tb
=
++
=
++
ì+ì+ì
=

Vậy kích thớc đáy móng khối quy ớc nh sau:
=ìì+ìì+= )1735,11205,1)(1735,11245,2(
'' oo
dq
tgtgF

=ìì+ìì+= )0573,05,11205,1)(0573,05,11245,2(
50
2
9,837,277,3)32,105,1)(32,145,2( m=ì=++=
- Xác nh ti trng tiêu chuẩn di đáy khi móng quy c (mi cc):
+ Diện tích đáy móng khối quy ớc:
2
9,837,277,3 mmmBLF
quququ
=ì=ì=
3770
2370
1050
2450
-3,2
-9,5
-16,3
0.000 0.000
-1.200
tt
Q
o
tt
N
o
tt
M
o
-12,7
3

1
7
'
2450
101
301
201
401
Mô men chống uốn W
x
của
qu
F
là:
3
2
5,4
6
37,337,2
mW
x
=
ì
=
+ Tải trọng thẳng đứng tại đáy móng khối quy ớc:
ThFN
ququtc
346226120)7,12.9,8.(2120 =+=+=+

+ Mô men M
x
tiêu chuẩn tại đáy đài :
d
tc
oy
tc
ox
tc
x
hQMM ì+=
TmM
tc
x
6,152,1312 =ì+=
ứng suất tác dụng tại đáy móng khối quy ớc:
2
max
/3,425,38,38
5,4
6,15
9,8
346
mT=+=+=

51
2
min
/3,355,38,38

5,4
6,15
9,8
346
mT===

2
/8,38 mT
tb
=

+ Cờng độ tính toán ca t đáy khi quy c (Theo công thc ca
Terzaghi):
s
ccqqqu
s
gh
d
F
NcSNqSNBS
F
P
R
5,0 ++
==


qu
hq .

=


3
321
332211
/77,1
7,12
43,22
2,33,62,3
3.86,13,6.73,12,3.86,1
.
mT
hhh
hhh
==
++
++
=
++
++
=



ccqqqugh
NcSNqSNBSP 5,0 ++=


Trong đó:

86,014,01
37,3
37,2
.2,012,01 ====
qu
qu
L
B
S

1=
q
S
14,114,01
4,2
2
2,012,01 =+=+=+=
qu
qu
c
L
B
S
=
++
==
s
ccqqqu
s
gh

d
F
NcSNqSNBS
F
P
R
5,0


Lp 3 có =33
0
tra bng ta có: N

=34,8 ; N
q
= 26,1 ; N
c
= 38,7
2
/208
3
623
3
58736
3
1,26.7,12.77,18,34.37,2.86,1.86,0.5,0
mTR
d
=
+

=
+
=
Ta có:
22
/208/8,38 mTRmT
dtb
=<=

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:
2
/8,38 mT
tb
=

áp lực gây lún:
52
2
/32,1648,228,387,12.77,18,38. mTh
qutbgl
====

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
4
qu

B
h
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 đồng nhất ta có thể tính lún bằng cách dùng kết quả của lý
thuyết đàn hồi.)
tt
Q
o
tt
N
o
tt
M
o
-12,7
3

1
7
'
2450
101
301
201
401
-3,2
-9,5
-16,3
0.000
28,06T/m2

=
bt
28,06T/m2
=
bt
28,06T/m2
=
bt
28,06T/m2
=
bt
28,06T/m2
=
bt
28,06T/m2
=
bt
28,06T/m2
=
bt
28,06T/m2
=
bt
4,05T/m2
=
Z
4,05T/m2
=
Z
4,05T/m2

=
Z
4,05T/m2
=
Z
4,05T/m2
=
Z
4,05T/m2
=
Z
4,05T/m2
=
Z
4,05T/m2
=
Z
500500500500500500600
0
1
2
3
4
5
6
7
0.000
-1.200
Kết quả tính toán ứng suất lập thành bảng sau:
Tính ứng suất:

Lớp Điểm
tính
)(mz
i
)/(
2
mT
bt

qu
qu
B
L
qu
B
z
o
k
pk
ozi
=

53
III 1
2
3
4
5
6
7

8
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,6
22,5
23,4
24,3
25,2
26,1
27,0
28,0
29,0
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
0
0,2
0,4
0,6
0,8

1,0
1,3
1,5
1
0,9737
0,8589
0,7030
0,5583
0,4414
0,3152
0,2559
16,3
15,9
14,0
11,4
9,1
7,2
5,0
4,2
Tại điểm 7: ứng suất do trọng lợng bản thân của đất nền
2
/28 mT
bt
=

ứng suất gây lún:
22
/6,5
5
28

5
1
/0,5 mTmT
btz
==<=

nên không cần tính lún các lớp
bên dới nữa. Kết quả tính lún:

=

=
n
i
zi
oi
ii
E
h
S
1


8,0=

Tầng
)(mh
i
)/(
2

mT
zi


)/(
2
mTE
o
)(cmS
i
1
2
3
4
5
6
7
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,6
16,1
15,0
12,7
10,2
8,0
6,1

4,6
1500
1500
1500
1500
1500
1500
1500
0,4
0,4
0,3
0,27
0,2
0,16
0,12
cmS 8,1=
độ lún rất nhỏ.
V.3. Tính toán kiểm tra cọc
Khi vận chuyn cc: ti trng phân b q = . F.n
Trong đó: n là hệ số động, n = 1,5
q = 2,5.0,25.0,25.1,5 = 0,234 T/m.
Chọn a sao cho
+

11
MM
a = 0,207.l
c
1,3 m

Biểu đồ mômen cọc khi vận chuyển
M
1
=
2
qa
2
= 0,234. 1,3
2
/2

0,2 Tm;
54
a
a
L
a,
M=0,0214ql
2
- Trờng hợp treo cọc lên giá búa: để
+

22
MM
b 0,294 l
c
= 1,764 m
+ Trị số mô men dơng lớn nhất: M
2
=

2
2
qb
= 0,362 Tm.
L
b
b,
M=0,0432ql
2
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 cốt thép cọc là a= 3cm chiều cao làm việc của cốt thép là:
cmh 27330
0
==
2
2
2
53,0000053,0
28000.27,0.9,0
362,0
9,0
cmm
Rh
M
F
ao
a
====

Cốt thép dọc chịu mô men uốn của cọc là
)4(162
2
cmF
a
=

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:
lqF
k
.=
a,
lực kéo ở một nhánh, gần đúng:
T
lq
F
F
k
k
702,0
2
6.234,0
2
.
2
'
====
Thép móc cẩu chọn loại A-I ( thép A-I có độ dẻo cao, tránh gãy khi cẩu lắp)

Diện tích cốt thép của móc cẩu:
2
'
305,0
23000
702,0
cm
R
F
F
a
k
a
===

Chọn thép móc cẩu
12

có
2
13,1 cmF
a
=
V.4. Tính toán đài nhóm cọc
55
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:
Gần đúng tính kích thớc tiết diện cột nh sau:

)(
cc
lb ì
n
tt
c
R
nN
F
ì
=

tt
N
- lực dọc tính toán ở chân cột.
(n= 1,2-hệ số xét đến ảnh hởng của mô men)
Giả sử tính đợc tiết diện cột là (30 ì 50) cm
2
;
ta chọn tiết diện cổ móng tiết diện (40 ì 60) cm
2
để tính toán đài.
(Giả thiết bỏ qua ảnh hởng của cốt thép ngang)
- Kiểm tra cột đâm thủng đài theo dạng hình tháp:
700
100
c1=675
c2=75
800
1

0.000
-1.200
4
52
3
tt
Q
o
tt
N
o
tt
M
o
x
y
400 400
2700
1100 1100
250 250
400
600
1300


cdtdt
PP
Trong đó:

dt

P
- lực đâm thủng, bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi của đáy tháp đâm
thủng.

TPPPPP
dt
4,1107,317,315,235,23
05040201
=+++=+++=

cdt
P
- lực chống đâm thủng.
[ ]
kocccdt
RhChCbP )()(
1221
+++=

(theo bê tông II)
56

1
,
2
các hệ số đợc xác định nh sau:
16,2)
675,0
7,0
(15,1)(1.5,1

22
1
1
=+=+=
C
h
o

04,2)
75,0
7,0
(1.5,1)(1.5,1
22
2
2
=+=+=
C
h
o

b
c
ì h
c
- kích thớc tiết diện cột b
c
ì h
c
= 0,4ì 0,6 m
h

0
- Chiều cao làm việc của đài h
0
= 0,7m
- C
1
, C
2
khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép của đáy tháp đâm
thủng: C
1
=0,675; C
2
= 0,75.
[ ] [ ]
TP
cdt
2675,52.6,2484,275.7,0)675,06,0.(04,2)75,04,0.(16,2 =+=+++=
Vậy:
TPTP
cdtdt
2674,110 =<=

Chiều cao đài thỏa mãn điều kiện chống đâm thủng.
V.4.2Tính c ờng độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt:
1
0.000
-1.200
4
52

3
tt
Q
o
tt
N
o
tt
M
o
x
y
400 400
2700
1100 1100
250 250
400
600
1300
c=675
700
100
800
điều kiện cờng độ đợc viết nh sau:
k
o
RhbQ


Q- tổng phản lực của các cọc nằm ngoài tiết diện nghiêng:

TPPQ 4,637,317,31
0504
=+=+=
- hệ số không thứ nguyên
57
2
1.7,0






+=
C
h
o

mCC 675,0
1
==
1
675,0
7,0
1.7,0
2
=

+=

TRhb
k
2,6875.7,0.3,1.1
0
==

TRhbTQ
ko
2,68 4,63 =<=

thỏa mãn điều kiện 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)
- Mômen tại mép cột theo mặt cắt I-I:

)(
05041
PPrM
I
+=
Trong ó: r
1

: khoảng cách từ trục cọc 4 và 5 đến mặt cắt I-I.
mr 8,0
1
=


TmPPM
I
7,50)7,317,31.(8,0).(8,0
0504
=+=+=
1
0.000
-1.200
4
52
3
tt
Q
o
tt
N
o
tt
M
o
x
y
400 400
1100 1100

250 250
400
600
c=675
700
100
800
r1=800
r2=200
11
22
58
Cốt thép yêu cầu( chỉ đặt cốt đơn)
F
aI
=
a
I
Rh
M
9,0
0


=
2
0028,0
28000.7,0.9,0
7,50
m=

2
28cm=

Chọn 11 18 a 120 F
a
= 28 cm
2
;
Mô men tại mép cột theo mặt cắt II-II:

)(
04012
PPrM
II
+=
Trong đó:
mr 20,0
2
=

TmPPM
II
04,11)7,315,23.(2,0).(2,0
0401
=+=+=

F
aII

=
a
II
Rh
M
9,0
0
=
2
00063,0
28000.7,0.9,0
04,11
m=

2
6cm=
chọn 14 12 a200 : F
a
= 15,8 cm
2

(hàm lợng):
%05,0%08,0
70270
8,15
=>=
ì
=
ì
=

àà
od
a
hL
F


bố trí cốt thép với khoảng cách nh trên có thể coi là hợp lý.
VI. Cấu tạo và bản vẽ:
Cấu tạo móng xem bản vẽ.
100
0.000
-1.200
Thép chờ cột
-1.300
250 1100
250
2700
250 400 400
250
4
0
0
1100
800
100
700
1300
50
50

100
250
1100 1100
250
59