Đồ án môn học nền móng thiết kế móng nông và móng cọc khoan nhồi

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU. SỐ LIỆU THIẾT KẾ....................................................................................................4

1. Sơ đồ mặt bằng cơng trình. ..................................................................................................4
2. Số liệu về tải trọng theo đề bài.............................................................................................4
3. Số liệu về kích thước cột. ......................................................................................................5
4. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của nền đất. ....................................................................5
5. Số liệu kết quả thí nghiệm nén lún. .....................................................................................6
CHƯƠNG 1. ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT
KẾ NỀN MÓNG..............................................................................................................................7
1.1. Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của nền đất. .............................................................................7
1.2. Nhận xét, đánh giá về tính năng xây dựng của nền đất. ...................................................7
1.3. Đề xuất Phương án thiết kế Móng. ....................................................................................7
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN MĨNG NƠNG .....................................................8
2.1. Thiết kế và tính tốn Móng nơng cột giữa. .......................................................................8

2.1.1. Chọn vật liệu làm móng. ...............................................................................................8
2.1.2. Chọn chiều sâu đặt móng..............................................................................................8
2.1.3. Sơ bộ xác định kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn..................8
2.1.4. Kiểm tra nền theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn. ..........................................................9
2.1.5. Kiểm tra độ lún của móng theo TTGH2...................................................................10
2.1.6. Kiểm tra nền theo TTGH1............................................................................................13
2.1.7. Tính chiều cao móng (hm = h0 + c). ............................................................................14
2.1.8. Tính tốn và bố trí cốt thép cho móng. .....................................................................16
2.2. Thiết kế và tính tốn Móng nơng cột biên.......................................................................17
2.2.1. Chọn vật liệu làm móng. .............................................................................................17
2.2.2. Chọn chiều sâu đặt móng (h = 1,5 ÷ 2,0 m). ..............................................................18
2.2.3. Sơ bộ xác định kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn................18

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 1 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

2.2.4. Kiểm tra nền theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn. .......................................................18
2.2.5. Kiểm tra độ lún của móng theo phương pháp cộng lún từng lớp. ..........................19
2.2.6. Kiểm tra nền theo TTGH1..........................................................................................23
2.2.7. Tính chiều cao móng hm = h0 + c. ...............................................................................24
2.2.8. Tính tốn và bố trí cốt thép cho móng.......................................................................25
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN MĨNG CỌC ĐÀI THẤP ...................................28
3.1. Thiết kế và tính tốn Móng cọc cột giữa. .........................................................................28
3.1.1. Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc. ...............................................................................28
3.1.2. Chọn kích thước cọc và đài cọc. .................................................................................28
3.1.3. Chọn chiều sâu đặt đáy đài cọc (điều kiện: h ≥ 0,7 hmin ).........................................29
3.1.4. Tính tốn sức chịu tải của cọc đơn BTCT.................................................................30
3.1.5. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng.......................................................31
3.1.6. Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc. ......................................................33
3.1.7. Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng lên cọc. ...............................................................33
3.1.8. Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc. .................................................34
3.1.9. Tính tốn độ lún của móng cọc...................................................................................37
3.1.10. Tính tốn đài cọc........................................................................................................40
3.2. Thiết kế và tính tốn Móng cọc cột biên. .........................................................................46
3.2.1. Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc. ...............................................................................46
3.2.2. Chọn kích thước cọc và đài cọc. .................................................................................46
3.2.3. Chọn chiều sâu đặt đáy đài cọc (điều kiện: h ≥ 0,7 hmin ).........................................47
3.2.4. Tính tốn sức chịu tải của cọc đơn BTCT.................................................................48
3.2.5. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng.......................................................49
3.2.6. Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc. ......................................................51
3.2.7. Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng lên cọc. ...............................................................52
3.2.8. Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc. .................................................52

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 2 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MĨNG

3.2.9. Tính tốn độ lún của móng cọc...................................................................................55
3.2.10. Tính tốn đài cọc........................................................................................................58

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 3 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

MỞ ĐẦU. SỐ LIỆU THIẾT KẾ

1. Sơ đồ mặt bằng cơng trình.

2. Số liệu về tải trọng theo đề bài.
Bảng tải trọng tác dụng lên móng nơng (STT 20)

Tải trọng tính tốn N (kN) Cột giữa Q (kN) N (kN) Cột biên Q (kN)
94,3 M (kNm) 2,5 85,7 M (kNm) 1,8
Tổ hợp cơ bản 115,4 3 100,9 2,1
Tổ hợp bổ sung 2,8 2
5 2,4

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 4 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

Bảng tải trọng tác dụng lên móng cọc khoan nhồi (STT 1)

Tải trọng tính tốn Cột giữa Cột biên
M (kNm) M (kNm)
N (kN) Q (kN) N (kN) Q (kN)

Tổ hợp cơ bản 403,8 11,6 9,2 369,5 9,5 6,9

Tổ hợp bổ sung 533,4 14,9 11,1 438,5 11,4 8,3

3. Số liệu về kích thước cột.
Kích thước tiết diện cột: 450x500 (mm)

4. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý của nền đất.

Giới Góc Chỉ

Lớp Tỉ Dung Độ ẩm hạn Giới hạn nội ma Lực dính số h

đất trọng trọng ɣ tự nhiên nhão dẻo sát ϕ đơn vị c SPT (m)

∆ (kN/m³) W (%) Wnh Wd(%) (độ) (kN/m²) N30

(%)

Á cát 2,66 19,9 20 23 17 22 18 13 4

Á sét 2,65 19,4 22 28 18 19 25 15 4

Cát

hạt 2,67 19,6 24 - - 29 6 19 ∞

vừa

Mặt cắt địa chất:

Lớp 1: Á cát, h=4m Mực nước ngầm

Lớp 2: Á sét, h=4m
Lớp 3: Cát hạt vừa, h=∞

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 5 Lớp: 20X1B

5. Số liệu kết quả thí nghiệm nén lún. PBL 1: NỀN VÀ MÓNG
Biểu đồ đường cong nén lún: Lớp: 20X1B

e Biểu đồ đường cong nén lún lớp đất Á cát

0.7 0.689

0.65 0.625
0.6
0.603 0.589

0.582

0.55

0.5

0 1 2 3 42
P(kG/cm )

e Biểu đồ đường cong nén lún lớp đất Á sét

0.7 0.689

0.65 0.625
0.6
0.603 0.589

0.582

0.55

0.5

0 1 2 3 42
P(kG/cm )

e Biểu đồ đường cong nén lún lớp đất Cát hạt

0.7 0.689 vừa

0.65 0.625
0.6
0.603

0.589 0.582

0.55

0.5

0 1 2 3 4
P(kG/cm2)

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 6

PBL 1: NỀN VÀ MĨNG

CHƯƠNG 1. ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN

THIẾT KẾ NỀN MÓNG.

1.1. Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của nền đất.

1.1.1. Lớp 1: Á cát, chiều dày: 4m.

- Độ sệt: B = W-Wd = 20-17 = 0,5.

Wnh-Wd 23-17

Vì 0 < B < 1 nên lớp đất 1 (á cát) ở trạng thái dẻo.

- Độ bão hoà nước: G = 0,01.W.∆ = 0,01.20.2,66 = 0,88.
e0 0,604

Vì 0,8 < G ≤ 1 nên lớp đất 1 (á cát) ở trạng thái bão hoà nước.

1.1.2. Lớp 2: Á sét, Chiều dày: 4m

- Độ sệt: B = W-Wd = 22-18 = 0,4

Wnh-Wd 28-18

Vì 0,25 ≤ B ≤ 0,50 nên lớp đất 2 (á sét) ở trạng thái dẻo cứng.

- Độ bão hoà nước: G = 0,01.W.∆ = 0,01.22.2,65 = 0,875
e0 0,666

- Vì 0,8 < G ≤ 1 nên lớp đất 2 (á sét) ở trạng thái bão hoà nước.

1.1.3. Lớp 3: Cát hạt trung, chiều dày: ∞

- Hệ số rỗng tự nhiên e0= 0,689

Vì 0,55 < e0 < 0,7 nên đất 3 (cát hạt trung) ở trạng thái chặt vừa.

- Độ bão hoà nước: G = 0,01.W.∆ = 0,01.24.2,67 = 0,965
e0 0,689

Vì G > 0,8 nên lớp đất 3 (cát hạt trung) ở trạng thái bão hoà nước.

1.2. Nhận xét, đánh giá về tính năng xây dựng của nền đất.

- Dựa vào những tài liệu địa chất cơng trình, địa chất thuỷ văn và kết quả thí nghiệm cơ lý của

đất nền nhận thấy lớp đất đầu tiên (Lớp đất Á cát) chiều dày 4m, ở trạng thái dẻo, có nhiều trạng

thái vật lý tương đối tốt. Do đó có thể lựa chọn để làm nền đất thiên nhiên cho cơng trình

1.3. Đề xuất Phương án thiết kế Móng.

Do u cầu đối với cơng trình dân dụng, nhà làm việc nên ta có thể thiếu kế và tính tốn nền

móng theo 2 phương án sau:

- Phương án 1: Thiết kế và tính tốn móng nơng bằng BTCT (loại móng đơn)

+ Thiết kế và tính tốn móng cho cột giữa.

+ Thiết kế và tính tốn móng cho cột biên (lệch tâm).

- Phương án 2: Thiết kế và tính tốn móng cọc đài thấp (cọc BTCT thi cơng bằng phương pháp

đóng ép)

+ Thiết kế và tính tốn móng cho cột giữa.

+ Thiết kế và tính tốn cho cột biên (lệch tâm).

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 7 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN MĨNG NƠNG

2.1. Thiết kế và tính tốn Móng nơng cột giữa.
2.1.1. Chọn vật liệu làm móng.

- Bê tơng Mac 200 (cấp độ bền B15). Có:
Rn = 8,5 (MPa) = 850 (T/m2);
Rk = 0,75 (MPa) = 75 (T/m2).

- Cốt thép CI dùng làm thép đai, cường độ chịu kéo dọc trục Ra = 225 (MPa) = 22500 (T/m2)

- Cốt thép CII dùng làm thép chịu lực cường độ chịu kéo dọc trục Ra = 280 (Mpa) = 28000
(T/m2)

2.1.2. Chọn chiều sâu đặt móng.
- Chọn h = 1,5m; đảm bảo cách mực nước ngầm không nhỏ hơn 0,5m.

Móng nằm trong lớp Á cát có: φtc= 22°; ctc = 18 (kN/m2) = 1,8 (T/m2)

2.1.3. Sơ bộ xác định kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn.
- Sơ bộ chọn bề rộng móng bằng 1,8 m.
- Điều kiện xác định kích thước đáy móng: σtb ≤ Rtc.
- Dùng tải trọng tiêu chuẩn của tổ hợp cơ bản để tính tốn, lấy hệ số vượt tải bằng 1,2.

Ntc = Ntt/1,2

Tải trọng tiêu chuẩn Cột giữa
M (kN.m)
N (kN) Q (kN)

Tổ hợp cơ bản 785,83 23,3 20,83

- Tính cường độ tiêu chuẩn của nền đất dưới đáy móng theo Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và
cơng trình TCVN 9362-2012:

Rtc = m1. m2 . (A. b. γ + B. h. γ′ + D. Ctc − γ′. h0)
Ktc

- Các trị số A, B, D phụ thuộc vào góc ma sát φ = 22º ta tra bảng được các trị số A = 0.61;

B = 3.44; D= 6.04.
- Hệ số m1 phụ thuộc vào độ sệt của lớp đất đặt móng B = 0,5 ≤ 0,5, tra bảng ta được

m1= 1,2.
- Hệ số m2 phụ thuộc vào L/h: m2=1,1 (móng cứng).
- Hệ số tin cậy Ktc= 1.
- Nhà không có tầng hầm nên lấy h0= 0.
- Đáy móng đặt ở lớp đất thứ nhất nên γ = γ’ = 19,9 (kN/m³).
- Lực dính đơn vị ctc= c1= 18 (kN/m²)

=>Rtc= 1,2.1,1 1 . (0,61.1,8.19,9 + 3,44.1,5.19,9 + 6,04.18 − 19,9.0) = 307,89

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 8 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MĨNG

- Tính kích thước đáy móng:

σtb < Rtc ↔ N0 + G ≤ Rtc ↔ F = a. b ≥ N0 = 785,83 = 2,84
F Rtc − γtb. h 307,89 − 21.1,5

↔ F = a. b > 2,84

Với b = 1,8 (m) → chọn a = 2 (m)

Kết hợp với 1 ≤ α =a/b ≤ 1,3 và móng lệch tâm nhỏ → chọn a = 2 (m) là hợp lý.

M
N

Q

1500

s min s max
s tb

500

1800
450

2000

2.1.4. Kiểm tra nền theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn.
- Từ số liệu về sơ đồ móng và tải trọng đề bài thì kết luận móng cột giữa lệch tâm theo một

phương. Bố trí phương cạnh dài chịu tác dụng của tải trọng lệch tâm, khi đó ea ≠ 0; eb = 0.
- Độ lệch tâm:
ea = M0+ Q0.h N0+G = 23,3+20,83.1,5 785,83+113,4 = 0,061 (m).
G = a.b.h.γtb = 2.1,8.1,5.21 = 113,4 (kN).

- Tính các giá trị ứng suất:
σtb = N0+G F = 785,83+113,4 2.1,8 = 249,8(kN/m²).

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 9 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

σmax = N0+G F . (1 + 6.ea a ) = 785,83+113,4 2.1,8 . (1 + 6.0,061 2 ) = 295,51 (kN/m²).
σmin = N0+G F . (1 − 6.ea a ) = 785,83+113,4 2.1,8 . (1 − 6.0,061 2 ) = 204,08 (kN/m²).

- Điều kiện kiểm tra:
σtb ≤ Rtc ↔ σtb = 249,8 ≤ 307,89 (kN/m²)
σmax ≤ 1,2. Rtc ↔ σmax = 295,51 ≤ 1,2.307,89 = 369,47 (kN/m²)
σmin > 0 ↔ σmin = 204,08 (kN/m²) > 0

Vậy các điều kiện kiểm tra đều thoả mãn.

Kết luận: chọn kích thước đáy móng F = axb = 2x1,8 (m)

2.1.5. Kiểm tra độ lún của móng theo TTGH2.
- Chia nền đất dưới đáy móng thành các lớp đất phân tố có chiều dày hi sao cho:
0,2b ≤ hi ≤ 0,4b = 0,34 ≤ hi ≤ 0,68 (b là bề rộng móng).
- Để đơn giản trong tính tốn thì mặt phân cách các lớp đất phân tố nên trùng với mặt phân

cách các lớp đất tự nhiên và trùng với mực nước ngầm.
- Thông thường chiều dày các lớp đất phân tố lấy bằng nhau để dễ tính tốn
- Vậy chọn hi bằng nhau (= 0,5 m)
- Xác định áp lực gây lún ( gl )

gl=p-.h= N0+G - . h =785,85+113,4 – 19,9.1,5= 219, 9
F 2.1,8

- Tính và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do tải trọng ngoài gây ra đối v ới những điểm nằm trên
trục thẳng đứng Oz đi qua trọng tâm đáy móng với pz = Ko.gl, Ko phụ thuộc vào (a/b, 2z/b)

- Tính và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do tải trọng bản thân của đất gây ra đối với những điểm
nằm trên trục thẳng đứng đi qua trọng tâm đáy móng pz với

 btz = .h+∑ni=1 i. hi(n là số lớp đất phân tố)
dn1 =(−0).0 1+e0 = (2,66−1).10 1+0,604 = 10,34

(−0).0 (2,66−1).10

dn2= 1+e0 = 1+0,666 = 9,9

(Dưới mực nước ngầm sử dụng dung trọng đẩy nổi để tính tốn)

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 10 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

Lớp đất Điểm tính Zi (cm) a/b 2z/b K0i σp zi (kG/m2) σbtz
(kG/m2)

0 0 1,11 0 1 2,19 0,3

1 50 1,11 0,55 0,908 1,99 0,4

Á cát 2 100 1,11 1,11 0,6734 1,47 0,5

(h=4m) 3 150 1,11 1,66 0,458 1,01 0,6

4 200 1,11 2,22 0,318 0,69 0,65

5 250 1,11 2,77 0,205 0,45 0,7

6 300 1,11 3,33 0,163 0,35 0,75

7 350 1,11 3,88 0,125 0,27 0,8
Á sét 8
(h=4m) 400 1,11 4,44 0,097 0,21 0,85

9 450 1,11 5 0,079 0,17 0,9

10 500 1,11 5,5 0,066 0,14 0,95

- Xác định chiều sâu vùng chịu nén (Ha): Theo TCVN 9362-2012, Ha được xác định là khoảng
cách từ đáy móng đến độ sâu mà tại đó: zp ≤ 0,2.zbt đối với các loại đất tốt (E>100 kG/cm2) hay
(E>10000 kPa).

Tại điểm tính thứ 10: σzP = 0,14(kG/cm2) < 0,2.σzbt = 0,195(kG/cm2) vậy dừng tính lún ở độ sâu

5m.

- Tính độ lún của các lớp phân tố, bỏ qua biến dạng đàn hồi của nền:

Si= e1i−e2i 1−e1i . hi (z−1) p +ip

Pi=

2

bt bt
(z−1)+i
P1i= 2 P2i = Pi+P1i

- Pi là áp lực trung bình của lớp đất phân tố thứ i do tải trọng ngoài gây ra.
- e1i và e2i là hệ số rỗng tương ứng với các cấp áp lực P1i và P2i (tra trên đường cong nén lún
của các lớp đất tương ứng).
- P1i là áp lực trung bình của lớp đất phân tố thứ i do trọng lượng bản thân của đất gây ra.
- P2i là áp lực trung bình của lớp đất phân tố thứ i do trọng lượng bản thân của đất và do tải
trọng ngồi gây ra.

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 11 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

Lớp Pi P1i P2i e1i e2i Si ∑ Si
phân tố (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) (m) (m)
0,59 0,52 0,02 0,072
1 2,09 0,35 2,44 0,58 0,53 0,015
0,582 0,54 0,012
2 1,75 0,45 2,2 0,579 0,55 0,009
0,577 0,557 0,006
3 1,24 0,55 1,79 0,64 0,627 0,003
0,639 0,629 0,003
4 0,85 0,62 1,47 0,637 0,629 0,002
0,635 0,629 0,001
5 0,57 0,67 1,24 0,633 0,629 0,001

6 0,4 0,72 1,12

7 0,31 0,77 1,08

8 0,24 0,82 1,06

9 0,19 0,87 1,06

10 0,15 0,92 1,07

Thỏa mãn điều kiện ∑ Si = 7,2cm < Sgh= 10cm

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 12 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

150

150

Á cát

100

Á sét 250

2.1.6. Kiểm tra nền theo TTGH1.
Theo TCVN 9362 - 2012 “Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình” đối với các trường hợp sau
phải tính tốn TTGH I:

- Nền là sét rất cứng, cát rất chặt, đất nửa đá và đá.
- Nền dưới các cơng trình thường xuyên chịu tải trọng ngang với trị số lớn (tường chắn, đê,

đập, cơng trình cầu…) hoặc trường hợp tính động đất.
- Móng hoặc cơng trình đặt trên nền ở mép mái dốc (ở trên hay ngay dưới mái dốc) hay gần
các lớp đất có dộ dốc lớn.
- Các nền là đất sét yếu bão hòa nước và than bùn.
- Ngồi ra, khi áp lực hơng hai bên móng chênh lệch lớn (thường do tơn nền phía trong cơng
trình cao) thì phải kiểm tra trượt, lật móng.

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 13 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

2.1.6.1. Kiểm tra sức chịu tải của nền (nếu cần)
- Đất nền của cơng trình nằm ở lớp đất đầu tiên, là đất Á cát có tính chất cơ lý tốt nên khơng

cần kiểm tra sức chiu tải của nền.
2.1.6.2. Kiểm tra ổn đinh lật (khi σmin < 0)
- Ta có điều kiện: K=Mgi

Mgl

- Trong đó:

Mgi: là mơmen giữ chống lật

Mgi=Mtt. b =1154.1,8=1038
2 2

Mgl=Mtt+Qtt.h=50+30.1,5=95

=> k = 1038 = 10,9 > 1,5 : điều kiện ổn định về lật được thỏa mãn

95

2.1.6.3. Kiểm tra ổn đinh trượt ngang.
- Nền đặt móng không nằm trên dốc hay ngay dưới dốc, áp lực ngang ở hai bên móng nhỏ nên

khơng cần kiểm tra ổn định trượt ngang.
2.1.7. Tính chiều cao móng (hm = h0 + c).

- Dùng tải trọng tính tốn của tổ hợp tải trọng bổ sung để tính:

Tải trọng tính tốn N (kN) Cột giữa Q (kN)
M (kN.m)

Tổ hợp bổ sung 1104 28 26

- Móng làm bằng vật liệu BTCT nên chiều cao làm việc (h0) của móng được tính tốn từ hai
giả thiết sau đây:

+ Tồn bộ ứng suất kéo chính sinh ra trong móng do bê tơng chịu.
+ Cơng trình tiếp thu tồn bộ mơmen uốn do phản lực của nền đất sinh ra.
- Chiều cao làm việc (h0) của móng được tính tốn để đảm bảo móng khơng bị phá hoại chọc
thủng do ứng suất kéo chính (chọc thủng theo phương nghiêng góc α – α là góc truyền ứng suất
kéo chính lớn nhất trong vật liệu, với bê tơng thì α = 45o.

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 14 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MĨNG

Điều kiện móng khơng bị chọc thủng: Pct ≤ k.Rk.Utb.h0 (*)

Pct = N0 – σtb.Fct
tb= N0=1154 = 320,55

F 1,8.2

Fct= act.bct=(ac+2h0 tan ∝)( bc+2h0 tan ∝)=0,225+4h02+1,9h0
Utb=Ut+Ud 2 =2(ac+bc)+2(act+bct)
=2(ac+bc+2h0)=4h0 +1,9
Cường độ chịu kéo của bê tông B20: Rk = 900 (kN/m2)

k là hệ số độ nghiêng của mặt phẳng phá hoại, α=45o (tanα = 1) thì k = 0,75
Thay vào (*) được bất phương trình:
1154-320,55(4h02+1,9h0+0,225)≤0,75.750.(1,9+4h0 )h0
Giải bất phương trình được h0 ≥ 0,36 (m) và h0 ≤ -0,83 (m) (loại nghiệm âm)

Kết hợp với điều kiện cấu tạo h0 ≥ 0,5 (m)
Nên chọn h0 = 0,5 (m), chọn bề dày lớp bảo vệ là c = 0,05 (m)

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 15 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MĨNG

Vậy chiều cao móng hm = 0,5+0,05 = 0,55 (m).

2.1.8. Tính tốn và bố trí cốt thép cho móng.
- Dùng tải trọng tính tốn của tổ hợp tải trọng bổ sung để tính
- Cơng trình bố trí trong móng được tính tốn với hai giả thiết:
+ Cơng trình tiếp thu tồn bộ mômen uốn do phản lực của nền đất sinh ra.
+ Cánh tay đòn ngẫu lực lấy bằng 0,75h0 = 0,75.0,5 = 0,375 (m)

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

Fa= M 0,9.h0.ma.Ra

ea=M0+Q0.h N0 =50+30.1,5 1154 = 0,082

tb = II−II=N0 F = 1154 1,8.2 = 320,55

max= N0 F .(1+ 6ea a ) = 1154 1,8.2.(1+ 6.0,082 2 ) =399,4

min= N0 F .(1- 6ea a ) = 1154 1,8.2.(1- 6.0,082 2 ) = 241,6

tt I−I=369,81

tb=

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 16 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MĨNG

- Tính tốn và bố trí cốt thép cho phương cạnh a:
MI−I=0,125.ttbt .b. (a − ac)2=0,125.369,81.1,8.(2 − 0,5)2=187,21
Diện tích cốt thép cần thiết : Fa= M 0,9.h0.ma.Ra = 187,21 0,9.0,5.0,75.280000 = 19,81 (cm2)
Chọn 13Φ14 có Fa = 20,01 (cm2) > Fa = 19,81 (cm2). Khoảng cách cốt thép là 135 (mm).
- Tính tốn và bố trí cốt thép cho phương cạnh b :
MII−II = 0,125.tb.a . (b − bc)2=0,125.320,55.2. (1,8 − 0,45)2 = 146,05
Diện tích cốt thép cần thiết : Fa= M 0,9.h0.ma.Ra = 146,05 0,9.0,5.0,75.280000 = 15,45 (cm2)
Chọn 14Φ12 có Fa = 15,83 (cm2) > Fa = 15,45 (cm2). Khoảng cách cốt thép là 110 (mm).

500 2Ø12 3

4Ø18 4
+0.00m
950 400 a=200 8Ø8 5
400
1500 a=110 14Ø12 2
a=135 13Ø14 1
100 300 250
-1.50m

I

100

500

2000 1800 450

II II

100

100 2000 I 100

2200

2.2. Thiết kế và tính tốn Móng nơng cột biên.
2.2.1. Chọn vật liệu làm móng.

- Bê tơng M250 (cấp độ bền B20). có: Rn = 11,5 (MPa) = 1150 (T/m2); Rk = 0,9 (MPa) = 90
(T/m2).

- Cốt thép CI dùng làm thép đai, cường độ chịu kéo dọc trục Ra = 225 (MPa) = 22500 (T/m2)
- Cốt thép CII dùng làm thép chịu lực cường độ chịu kéo dọc trục Ra = 280 (Mpa) = 28000 (T/m2)

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 17 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MĨNG

2.2.2. Chọn chiều sâu đặt móng (h = 1,5 ÷ 2,0 m).

- Chọn h = 1,5m, đảm bảo cách mực nước ngầm khơng nhỏ hơn 0,5m.
- Móng nằm trong lớp Á cát có: φtc= 22°; ctc = 18 (kN/m2) = 1,8 (T/m2)

2.2.3. Sơ bộ xác định kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn.

- Sơ bộ chọn bề rộng móng bằng 1,6 m.

- Điều kiện xác định kích thước đáy móng: đ ≥ Rtc.

σtb

- Dùng tải trọng tiêu chuẩn của tổ hợp cơ bản để tính tốn, lấy hệ số vượt tải bằng 1,2.

Ntc = Ntt/1,2

Tải trọng tiêu chuẩn Cột biên
M (kN.m)
N (kN) Q (kN)

Tổ hợp cơ bản 857 20 18

- Tính cường độ tiêu chuẩn của nền đất dưới đáy móng theo Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và
cơng trình TCVN 9362-2012:

Rtc = m1. m2 . (A. b. γ + B. h. γ′ + D. Ctc − γ′. h0)
Ktc

- Các trị số A, B, D phụ thuộc vào góc ma sát φ = 22º ta tra bảng được các trị số A = 0,61;

B = 3,44; D = 6,04.

- Hệ số m1 phụ thuộc vào độ sệt của lớp đất đặt móng B = 0,5 ≤ 0,5, tra bảng ta được
m1= 1,2.

- Hệ số m2 phụ thuộc vào L/h: m2=1,1 (móng cứng).
- Hệ số tin cậy Ktc= 1.
- Nhà khơng có tầng hầm nên lấy h0= 0.
- Đáy móng đặt ở lớp đất thứ nhất nên γ = γ’ = 19,9 (kN/m³).
- Lực dính đơn vị ctc = c1 = 18 (kN/m²)

=>Rtc= 1,2.1,1 1 . (0,61.1,6.19,9 + 3,44.1,5.19,9 + 6,04.18 − 19,9.0) = 304,69

- Tính kích thước đáy móng:

σtb < Rtc ↔ N0 + G ≤ Rtc ↔ F = a. b ≥ N0 = 857 = 3,137
F Rtc − γtb. h 304,69 − 21.1,5

↔ F = a. b > 3,137

Với b = 1,6 (m) → chọn a = 2 (m)

Kết hợp với 1 ≤ α = a/b ≤ 1,3 và móng lệch tâm nhỏ → chọn a = 2 (m) là hợp lý.

2.2.4. Kiểm tra nền theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn.

- Từ số liệu về sơ đồ móng và tải trọng đề bài thì kết luận móng cột giữa lệch tâm theo một
phương. Bố trí phương cạnh dài chịu tác dụng của tải trọng lệch tâm, khi đó ea ≠ 0; eb = 0.

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 18 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MÓNG

- Độ lệch tâm:
ea = M0+ Q0.h N0+G = 20+18.1,5 857+100,8 = 0,049 (m).

G = a.b.h.γtb = 2.1,6.1,5.21 = 100,8 (kN).

- Tính các giá trị ứng suất:
σtb = N0+G F = 857+100,8 2.1,6 = 299,31 (kN/m²).
σmax = N0+G F . (1 + 6.ea a ) = 857+100,8 2.1,6 . (1 + 6.0,049 2 ) = 343,31 (kN/m²).

σmin = N0+G F . (1 − 6.ea a ) = 857+100,8 2.1,6 . (1 − 6.0,062 2 ) = 255,31 (kN/m²).

- Điều kiện kiểm tra:
σtb ≤ Rtc ↔ σtb = 299,31 ≤ 304,69 (kN/m²)
σmax ≤ 1,2. Rtc ↔ σmax = 343,31 ≤ 1,2.304,69 = 365,63 (kN/m²)
σmin > 0 ↔ σmin = 255,31 (kN/m²) > 0

Vậy các điều kiện kiểm tra đều thoả mãn.

Kết luận: chọn kích thước đáy móng F = axb = 2x1,6 (m)

2.2.5. Kiểm tra độ lún của móng theo phương pháp cộng lún từng lớp.
- Chia nền đất dưới đáy móng thành các lớp đất phân tố có chiều dày hi sao cho
0,2b ≤ hi ≤ 0,4b ↔ 0,32 ≤ hi ≤ 0,64 (b là bề rộng móng).
- Để đơn giản trong tính tốn thì mặt phân cách các lớp đất phân tố nên trùng với mặt

phân cách các lớp đất tự nhiên và trùng với mực nước ngầm.

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 19 Lớp: 20X1B

PBL 1: NỀN VÀ MĨNG

- Thơng thường chiều dày các lớp đất phân tố lấy bằng nhau để dễ tính tốn.

- Vậy chọn hi bằng nhau (= 0,5m).
- Xác định áp lực gây lún (σgl).

σgl = p − γ. h = N0+G − γ. h = 857+100,8 − 19,9.1,5 = 269,46 (kN/m²).
F 2.1,6

- Tính và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do tải trọng ngoài gây ra đối với những điểm nằm

trên trục thẳng đứng Oz đi qua trọng tâm đáy móng σzp = K0. σgl, K0 phụ thuộc vào a/b, 2z/b.

- Tính và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất do tải trọng bản thân của đất gây ra đối với những

điểm nằm trên trục thẳng đứng đi qua trọng tâm đáy móng σzp với:

σbt = γ. h + ∑n γi . hi (n là số lớp đất phân tố).

z i=1

- Tại độ sâu đặt móng z = 0.

σbt = γ. h = 19.9.1.5 = 29,85 (kN/m²)

z

- Dưới mực nước ngầm ta dùng dung trọng đẩy nổi để tính tốn:
γđn1 = (∆− ∆0).γ0 1+ e01 = (2,66−1).10 1+ 0,604 = 10,35 (kN/m²).

γđn2 = (∆− ∆0).γ0 1+ e02 = (2,67−1).10 1+ 0,689 = 9,89 (kN/m²).

Lớp đất Điểm tính Zi a/b 2z/b K0i σp zi (kN/m2) σbtz (kN/m2)

(cm)

0 0 1.25 0 1 269,46 29,85

1 50 1.25 0.625 0.89 239,82 39,8

2 100 1.25 1.25 0.64 172,45 49,75
Á cát (h=4m) 150 1.25 1.875 0.42 113,17 59,7

3

4 200 1.25 2.5 0.28 75,45 64,87

5 250 1.25 3.125 0.2 53,89 70,05

6 300 1.25 3.75 0.148 39,88 74,99
Á sét (h=4m) 7 350 1.25 4.375 0.1 26,95 79,94

8 400 1.25 5 0.088 23,71 84,885

9 450 1.25 5.625 0.07 18,86 89,83

10 500 1.25 6.25 0.058 15,63 94,77

SVTH: Lê Thanh Tín – Nguyễn Thanh Thương 20 Lớp: 20X1B