ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG CẦU ĐƯỜNG, ĐỖ TIẾN SY

THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

THIẾT KẾ MễN HC NN MểNG

HèNH CHIU TR CU :
CĐ Đáy Dầm

60

25

Mx

800

80

170

MNCN
150 25

25 150

Htr

120

Htr

Htt

25

Hy

N

80

My

60

Hx

N

30

Cao Độ Đỉnh Trụ

MNTT

450

MNTN

a

b

b

50

a

CĐ Đáy Bệ

h be

h be

CĐ Mặt BƯ

Cao độ sau xói

Cao độ sau xói

A.THUYẾT MINH, TÍNH TỐN :
I. XÁC ĐỊNH SỐ LIỆU
1.1 Tải trọng tác dụng :
Đơn vị
kN

N

tt

tc

N

kN

ht
tc

6000
1650

kN

150

- Tĩnh tải tiêu chuẩn

- Hoạt tải tiêu chuẩn
Htc- Tĩnh tải tiêu chuẩn

tc
Hx

1
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

1

LỚP: ĐB_K48

THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

tc
Hy

175

tc
My

kN.m

1100

tc
Mx

Mtc - Hoạt tải tiêu chuẩn

kN

kN.m

1300

2.1 Số liệu thuỷ văn và chiều dài nhịp :

Hạng mục
MNCN
MNTN
MNTT
Ht-thuyền
MNTC
CĐMĐTN
CĐMĐSX
Chiều dài nhịp

Đơn vị
m
m
m
m
m
m
m
m

Số liệu
5,5
2,75
3,75
4,25
Lấy cao hơn MNTN 1-1,5m
Giả thiết cao độ lớp đất trên cùng ở cột địa tầng là 0.00
-2,1
24,5

3. Số liệu hố khoan địa chất ( theo hình trụ lỗ khoan )

W

(m)

WL

WP

IP

IL

(%)

(%)

(%)

(%)

(-)

1 8,2 31,2 29,5 15,1 14,4 1,12
2 12,1 25,1 27,6 22,1 5,5 0,55
3
19,6

γS

γ

γC

KN/m KN/m KN/m
3

3

3

16,9
18,6
19,5

26,7
26,7
26,5

12,88
14,87
16,30

e

Sr

ϕ

(-)

(-)

(Độ)

1,073 0,777 3o26’
0,796 0,842 19o28’
0,625 0,831 36o48’

Các kí hiệu sử dụng trong tính tốn địa chất cơng trình :
γ (kN/m3)

: Trọng lượng thể tích tự nhiên của đất

γS(kN/m3) : Trọng lượng riêng của hạt đất
γn(kN/m3)

: Trọng lượng riêng của nước ( = 10 kN/m3)

W (%)

: Độ ẩm

WL (%)

: Giới hạn chảy
2

SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

2

LỚP: ĐB_K48

C
KN/
m2
5,7
7,0
1,0


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG
WP (%)

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

: Giới hạn dẻo

a (m3/kN) : Hệ số nén lún
k (m/s)

: Hệ số thấm

n (%)

: Độ rỗng

e

: Hệ số rỗng

Sr

: Độ bão hồ

c (kN/m2) : Lực dính đơn vị
ϕ ( độ )

: Góc ma sát trong của đất

∆

: Tỷ trọng của đất .

PHẦN II
THIẾT KẾ KỸ THUẬT
LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CƠNG TRÌNH
2.1 Xác định các cao độ – kích thước trụ:
1. Cao độ đáy dầm ( CĐĐD ) : CDDDầm
2. Cao độ đỉnh trụ ( CĐĐT ):

CĐĐT

3. Cao độ mặt bệ trụ ( CĐMB ) : CĐMB

=MNTT + Hthôngthuyền
= 3,75 + 4,25
= 8m

= Cao độ đáy dầm – 0,3 m
= 8 – 0,3
= 7,7m
= MNTN – 0,5
= 2,75 – 0,5
= 2,25 m

≥
( Yêu cầu: MNTN – CĐMB 0,5m , chọn 0,5 m )
4. Chiều dày bệ: Yêu cầu Chọn Hb = 2 m
 Cầu nhỏ : Hb= 1

÷

÷

m

 Cầu trung: Hb= 1 3 m
 Hb

Chọn Hb = 2 m

≥

2d ( d: đường kính cọc )
→Cao độ đáy bệ ( CĐĐB ) :
CĐĐB = Cao độ mặt bệ – Hb
= 2,25 – 2
= 0,25 m

5. Chiều dài trụ ( Htrụ ) :
Htrụ = Cao độ đỉnh trụ – 1.4 - Cao độ mặt bệ trụ
3
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

3

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM
= 7,7 – 1,4 – 2,25
= 4,05 m

6. Chiều rộng : Chọn: a = b = 1 m

→ B= 1,2 + 2 = 3,2 m
→L= 4,5 + 2 = 6,5 m

III. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TẠI ĐÁY BỆ
a) Thể tích trụ:
a.1 : Thể tích trụ
Vtru= V1+ V2+ V3 +2×V4

V3

V4

25

25

6
0

V4

6
0

8
0

170

8
0

800

150 25

V2

25 150

Htr

Htr

V2

120

450
100

e
hb

V1

100

100

V1

e
hb

100

Trong đó:
 V1= 200×650×320 = 41600000 cm3 = 41,6 m3
 V2 = [(450-120) × 120+ 3,14×60×60] ×405 = 20616120 cm3= 20,62m3
 V3 = (800-2×150) × 140×170 = 11900000 cm3= 11,9m3
 V4 = [(80+140) ×150/2] ×170 = 2805000 cm3= 2,805m3

4
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

4

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG
⇒

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Vtrụ = 79726120 cm3 = 79,73 m3

a.2 Thể tích ngập trong nước V’trụ
V’trụ = V1+ [(450-120) ×120+ 3,14×60×60] ×50
= 44145200 cm3= 44,145 m3
a.3 Trọng lượng trụ
γ
γ
’
Gtrụ = Vtru × bt - V tru × n
γ
Với bt = 24 KN/m3
γ
3
n= 10 KN/m
⇒
Gtrụ = 79,73 × 24 – 44,145 ×10 = 1472 KN

b. Tổ hợp tải trọng
Nt(tc) = 6000kN : Lực thẳng đứng tiêu chuẩn do tĩnh tải tác dụng tại đỉnh trụ
Nh(tc) = 1650kN: Lực thẳng đứng tiêu chuẩn do hoạt tải tác dụng tại đỉnh trụ
Hx (tc) = 150kN : Lực ngang tiêu chuẩn do hoạt tải theo phương dọc cầu
Hy (tc) = 175kN
: Lực ngang tiêu chuẩn do hoạt tải theo phương ngang cầu
My(tc) = 1100kN.m
: Momen tiêu chuẩn do hoạt tải theo phương dọc cầu
Mx(tc) = 1300kN.m
: Momen tiêu chuẩn do hoạt tải theo phương dọc cầu
3
γbt = 24kN/m
: Trọng lượng riêng của bêtông
3
γn = 10kN/m
: Trọng lượng riêng của nước
m3

Vtr = 79,73
V’trụ = 44,145m3
nh = 1,4
nt = 1,1

: thể tích tồn phần trụ
:thể tích phần trụ ngập nước
: Hệ số tải trọng do hoạt tải
: Hệ số tải trọng do tĩnh tải

-Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn theo phương dọc cầu với MNTN :
(1) Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn dọc cầu :

N1(tc) = Nt(tc) + Nh(tc) + Gtrụ
= 6000 + 1650 + 1472
= 9122 kN
(2) Tải trọng ngang tiêu chuẩn dọc cầu :
H1x(tc) = Hx(tc) = 150 kN
(3) Momen tiêu chuẩn dọc cầu :
M1y(tc) = My(tc) + H1x(tc) x (CĐĐT – CĐĐB)
= 1100 +150

×

(7,7 – 0,25) = 2218 kN.m

- Tổ hợp tải trọng tính tốn theo phương dọc cầu với MNTN
(1) Tải trọng thẳng đứng tính tốn doc cầu :
×

N1(tt) = nhNh(tc) + nt (Gtrụ+ Nt(tc))
5
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

5

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

= 1,4x1650 + 1,1 x (1472+6000)
= 10529 kN
(2) Tải trọng ngang tính tốn dọc cầu :
×

×

H1x(tt) = nh H1x(tc) = 1,4 150 = 210kN
(3) Momen tính tốn dọc cầu :
×

×

M1y(tt) = nh (M1y(tc) + Hxtch )= 1,4 [1100+150(7,7-0,25)]
= 3105 kN.m
-Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn theo phương ngang cầu với MNTN :
(1) Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn ngang cầu :
N2(tc) = Nt(tc) + Nh(tc) + Gtrụ
= 6000 + 1650 + 1472
= 9122 kN
(2) Tải trọng ngang tiêu chuẩn ngang cầu :
H1y(tc) = Hy(tc) =175kN
(3) Momen tiêu chuẩn ngang cầu :
Mx(tc) = Mx(tc) + H1y(tc)
= 1300 + 175

×

×

(CĐĐT – CĐĐB)

(7,7 – 0,25) = 2604 kN.m

- Tổ hợp tải trọng tính tốn theo phương ngang cầu với MNTN
(1) Tải trọng thẳng đứng tính toán ngang cầu:
N2(tt) = N1(tt)
= 10529 kN
(2) Tải trọng ngang tính tốn ngang cầu :
×

×

Hy(tt) = nh Hy(tc) = 1,4 175 = 245kN
(3) Momen tính tốn ngang cầu :
×

×

Mx(tt) = nh Mx(tc) = 1,4 2604 = 3646 kNm
BẢNG TỔ HỢP TẢI TRỌNG

Loại tải trọng

Tải trọng theo phương dọc cầu
Hệ
Tiêu chuẩn
số
Tính toán
tt

Tải trọng thẳng
Ptc=9122
đứng
1.1
1 + Trọng lượng trụ Gtc =1472
tc
+ Tĩnh tải
Nt =6000
1.1
tc
+ Hoạt tải
Nh =1650
1.4
tc
2
Lực ngang
Hx =150
1.4
Mô men
MYtc =2218
3
+ Hoạt tải
Mytc=1100
1.4
tc
+ Do lực ngang
Hx ×h=1117,5 1.4
Với h= CĐĐT – CĐĐB= 7,7- 0,25= 7,45 m

Tải trọng theo phương ngang cầu
Tiêu chuẩn

Ptt=10529

Ptc=9122

Gtt=1619
Nttt=6600
Nhtt=2310
Hxtt=210
MYtt=3105
Mytt=1540
1564,5

Gtc =1472
Nttc=6000
Nhtc=1650
Hytc=175
MXtc=2640
Mxtc=1300
Hytc×h=1303,8

Hệ
số tt

Tính tốn
Ptt =10529

1.1

1.1
1.4
1.4
1.4
1.4

Gtt=1619
Nttt=6600
Nhtt=2310
Hytt=245
MXtt=3646
Mxtt=1820
1825,3

6
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

6

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

IV. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỌC, SỨC KHÁNG CỦA CỌC ĐƠN
4.1.Xác định kích thước mặt cắt ngang, mác bê tơng, cốt thép dọc chủ, cao độ mũi cọc,
chiều dài cọc
a)Mặt cắt ngang

×

×

×

×

×

×

- Thường: 20 20, 25 25, 30 30 , 35 35, 40 40, 45 45 cm
⇒
×
Chọn: mặt cắt 40 40 cm
b)Chiều dài cọc:
- Xác định cao độ mũi cọc phụ thuộc: mặt cắt địa chất, SPT.
≥
- Yêu cầu mũi cọc cắm vào sâu lớp đất tốt 1m
≥
+ Đất cát : N 25
≥
+ Đất sét: N 20
L
= 30 ÷ 70
D

- Độ mảnh:
Chọn cao độ mũi cọc: -26,2m

⇒
Chiều dài của cọc ( LC )
LC = CĐĐB – CĐMCọc = 0,25- ( - 28,2 ) = 28,45 m
Hiệu chỉnh cao độ mũi cọc : -26,75 m
⇒
Lcọc = 27 m
7
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

7

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Kiểm tra: Độ mảnh của cọc: Lc/D = 27/ 0,4 = 67,5 thoả mãn yêu cầu về độ mảnh
Vậy:
Cọc được chọn là cọc bê tông cốt thép đúc sẵn .
Mặt cắt: 400x400mm .
Cọc được đóng vào lớp đất số 3
Cao độ mũi cọc là –26,75 m
Chiều dài cọc chế tạo L= Lc + 1 = 28 m ( 1m nằm vào trong bệ).
Cọc được tổ hợp từ 03 đốt với tổng chiều dài đúc cọc là: 28m = 10m + 9m + 9m
Các đốt cọc sẽ được nối với nhau bằng hàn trong q trình thi cơng đóng cọc .
c)Cốt thép dọc chủ và mác bê tông trong cọc:
≥
Yêu cầu: +Thường 8 thanh ( 8-12 thanh).

φ = 12 ÷ 32mm
+
( phụ thuộc tính tốn).
≥
+ Diện tích cốt thép 1,5 Diện tích mặt cắt ngang bê tông.
+ Lớp bê tông bảo vệ( bê tơng đúc sẵn) - Khơng ăn mịn:>50mm
- Ăn mịn : > 75mm
φ
Chọn: 8 thanh với = 22mm
+ Thép có: mơđun đàn hồi của thép là: Es=2×105 MPa
Fy= 420 MPa
+ Bê tông: Mác bê tông cấp A:
fc’= 28 MPa
Môđun đàn hồi là:
Ec= 26,7525 MPa

XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỦA CỌC THEO TC 22-TCN 272-05
4.1.Sức chịu tải dọc trục của cọc theo vật liệu :
8
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ
8
LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Sức kháng tính tốn của cấu kiện bê tơng cốt thép chịu nén đối xứng qua trục chính được xác
định;

Pr = ϕ × Pn
Trong đó:
Đối với cấu kiện chịu nén cốt đai thường:
Pn = 0,8 0,85 f c' ( Ag − Ast ) + f y Ast

[

Pr

]

(1)

f

'
c

Sức kháng lực dọc trục tính tốn có hoặc khơng có uốn(N)

=

Sức kháng lực dọc danh định tốn có hoặc khơng có uốn(N)

=

Cường độ quy định của bê tông ở tuổi 28 ngày(MPa)

=

Pn

=

Cường độ giới hạn chảy của cốt thép(MPa)

fy
Ag

=
Ast

Diện tích nguyên của mặt cắt(

mm 2

=

Diện tích nguyên của cốt thép (

=

ϕ

)

mm 2

)

Hệ số sức kháng
Ag

Ta có:

=
Ast

400×400
8×387

=
=

160000

=

mm 2

28 MPa
420 MPa

=

f

=

'

c

=

mm 2

3096

0,75

fy

ϕ
Thay vào CT (1):

[

Pr = 0,75 × 0,8 0,85 × 28 × (16 ×10 4 − 3096) + 420 × 3096

]

= 3020781N = 3021 kN
.
2.Sức chịu tải của cọc theo đất nền :
Theo phân tích tĩnh:
Sức kháng đỡ của cọc được xác định:
QR = ϕQn = ϕ q Qult

9
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

9

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

QR = ϕQn = ϕ qp QP + ϕ qs Qs

Hay:

Q P = q P AP

Với:

ϕq

Qult

QP
QS
qP
qs
As
Ap
ϕ qP

ϕ qs

Qs = q s As

Trong đó:
= hệ số sức kháng dùng cho sức kháng đỡ của một cọc đơn, cho trong Điều 10.5.4 dùng cho các
phương pháp khơng phân biệt giữa sức kháng tồn bộ và sự góp phần riêng rẽ của sức
kháng mũi và thân cọc.
=
sức kháng đỡ của một cọc đơn (N)
=
sức kháng mũi cọc (N)
=
sức kháng thân cọc (N)
=
sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa)
=
sức kháng đơn vị thân cọc (MPa)
=
diện tích bề mặt thân cọc (mm2)
=
diện tích mũi cọc (mm2)
=
hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc quy định cho trong Bảng 10.5.5-2 dùng cho các
phương pháp tách rời sức kháng của cọc do sức kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc.
=
hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc cho trong Bảng 10.5.5 -2 dùng cho các
phương pháp tach rời sức kháng của cọc do sức kháng của mũi cọc và sức kháng thân cọc.
ϕ qP

Tra bảng ta có :

a. Sức kháng mũi cọc:
qp =

=

ϕ qs

=

QP = q P AP

0,45
0,45

λv
λv

0,038 N1 Db
D

Với:
N1
= số đếm SPT gàn mũi cọc đã hiệu chỉnh cho áp lực tầng phủ.
D
= Chiều rộng cọc(mm)
Db
= Chiều sâu xuyên trong tầng chịu lực (mm)
Tại cao độ mũi cọc: -26,75m có:

N1
= 30
D
= 400 mm
Db
= 6,45 m = 6450 mm
⇒ qp =

0, 038 × 29 × 6450
= 18.38
400

Mà Ap = 4002 = 160000mm2
Vậy : Qp = 18,38

×

160000 = 2940800 (N) = 2940,8(KN)
10

SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

10

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

b. Sức kháng thân cọc:

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Qs = q s As

Theo phương pháp dùng chỉ số SPT:

q s = 0,0019 N

N

: số búa SPT trung bình ( chưa hiệu chỉnh) dọc theo thân cọc(Búa/300mm)
Dựa vào biểu đồ xuyên SPT , giá trị N và chiều dày lớp ta có bảng sau:
lớp đất
Lớp 1

lớp 2

lớp 3

Tổng

Hi (m)
α
N
2.2
1
2
1
2

1
2
1
2
2
2
2
2
2
0.1
2
2
2
0.45
lớp 1
lớp 2 +3

1.5
3
3.5
6.5
10
13
16.5
15
14.5
17
17
18.5
23.5

28.5
30

Su
qsi
(Mpa)
(Mpa)
Asi(mm) Qsi (N)
0.005
0.005 3520000
17600
0.005
0.005 3200000
16000
0.005
0.005 3200000
16000
0.005
0.005 3200000
16000
0.019 3200000
60800
0.0247 3200000
79040
0.03135 3200000
100320
0.0285 3200000
91200
0.02755 3200000
88160

0.0323 3200000
103360
0.0323
160000
5168
0.03515 3200000
112480
0.04465 3200000
142880
0.05415 3200000
173280
0.057 1120000
63840
65600
1020528

Vậy: sức kháng đỡ của cọc theo đất nền là:

QR = ϕQn = ϕ qp QP + ϕ qs Qs

×

×

QR = 0,45 0,8 2940,8+ 0,7×0,8×65,6+ 0,45×0,8×1020,528 = 1462,8 (KN)
4.3 Xác định sức kháng đỡ ngang của cọc :
a.Sức kháng đỡ ngang của cọc đơn

Pr = ϕ Pu > Max(H x , H y )

Điều kiện kiểm tra :
Pr

:Sức kháng đỡ ngang của cọc đơn


Pu

ϕ

: Sức kháng đỡ tới hạn (danh định) của cọc đơn

ϕ

:Hệ số sức kháng ngang của cọc ( =0,6)
Ta có: Sức kháng đỡ ngang tới hạn Pu trương hợp đầu cọc bị ngàm


11
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

11

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Pu = 9Cu B ( L − 1.5B )

(đất dính)

Pu = 1,5γ ' BL K p
2

(đất rời)
Kp

: Hệ số áp lực đất bị động

ϕ
K p = tan 2 (450 + )
2

ϕ

;

: Góc ma sát của đất rời ( cát)

Cu

: Cường đọ chống cắt khơng thốt nước của đất
L
= Chiều dài cọc ngập trong đất
B
= đường kính cọc( cạnh cọc)
'

γ
: Trọng lượng đơn vị có hiệu của đất
γ
( h − 1)γ n
(∆ − 1)γ n
γ
γ −γ
γ '=
= n
= h n
1+ e

Với
Lớp 1: Đất dính:

1+ e

1+ e

P = 9Cu B ( L − 1.5B )
1

= 9×5,7×0,4× (8,2-1,5×0,4)= 155,952 KN

Lớp 2 : Đất rời:

P2 = 1.5γ ' BL K p
2

26.7 − 10

1 + 0.796

tan 2 (450 +

190 28'
)
2

26.5 − 10
1 + 0.625

tan 2 (450 +

360 28'
)
2

= 1,5×
×0,4×12,12×
= 1633,38 KN
Lớp 3 : Đất rời:

P3 = 1.5γ ' BL K p
2

Pu = ∑ ( P + P2 + P3 )
1
⇒ PR =

= 1,5×

×0,4×6,452×
= 996,19 KN
= 121,608+1633,38+996,19 = 2785,5 KN

0,6 × 2785,5 = 1671,3 KN
b. Kiểm tốn:
⇒
≥
So sánh: PR = 1671,3 kN max( Hy , Hx)=245kN
Đạt.
Hy , Hx : ngoại lực ngang tác dụng trên bệ

IV. TÍNH TỐN SỐ LƯỢNG CỌCVÀ BỐ TRÍ CỌC TRONG MĨNG
1)Số lượng cọc :
12
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

12

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Số lượng cọc được tính theo cơng thức :

β

nc =

N tt
10455,1
= 1,5 ×
1249,35
β Ptt

= 12,5

: Hệ số kể đến ảnh hưởng lực ngang và mơmen
β
β
÷
= ( 1 1.5) . Chọn = 1,5
Ptt :Sức chịu tải tính tốn của cọc đơn .
 chọn số cọc thiết kế là nc = 12 cọc
Kết Luận:
Sức chịu tải thiết kế của cọc :
Sức chịu tải tính toán thiết kế (Ptt) của cọc là giá trị lấy nhỏ hơn trong hai giá trị
Ptt

⇒

QR Pr
,

= min(Pvl ; Qđn) = min( 3021; 1462,8) = 1439,7 (kN).

Vậy sức chịu tải thiết kế là:

Ptk = 1462,8 (KN)

2)Bố trí cọc trong móng :
2.1)Bố trí cọc trong móng :
u cầu:

+ Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép bệ

≥ 225mm

≥ max( 2.5d ;750mm)

≥ max(1000;750mm)

+Khoảng cách giữa các tim cọc
=
Các cọc được bố trí theo hình thức lưới ơ vng trên mặt bằng và hoàn toàn thẳng đứng trên
mặt đứng , với các thơng số :
Tổng số cọc trong móng nc = 12 cọc
Số hàng cọc theo phương dọc cầu n =4 , khoảng cách tim các hàng cọc theo phương dọc cầu
là a = 1,8m
Số hàng cọc theo phương ngang cầu m = 3 , khoảng cách tim các hàng cọc theo phương ngang
cầu là b = 1,05 m
Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng tới mép bệ theo phương ngang cầu và phương ngang cầu
là c = 0,55 m

13
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

13

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MĨNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Kích thước bệ cọc sau khi bố trí
1800

1800

1800

550

550

1050

3200

1050

550

550

6500

V/ TÍNH NỘI LỰC TRONG CỌC

I. Kiểm tốn móng cọc theo TTGH cường độ:
1)Kiểm tốn nội lực đầu cọc:
a/Tính nội lực đầu cọc:
Có 3 phương pháp để tính nội lực đầu cọc: phương pháp chính xác, phương pháp phần tử hưũ hạn
và phương pháp gần đúng. Trước đây theo tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 18-1979 thì việc tính nội lực
đầu cọc được tính tốn theo phương pháp gần đúng. Sai số của phương pháp này khoảng từ 3-5%, có
thể chấp nhận được. Hiện nay để giảm thiểu tối đa sai số, tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 272-05 đã áp
dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính tốn.
Thơng thường phải sử dụng phần mềm máy tính để tính tốn vì khối lượng tính rất lớn.
Hiện nay có rất nhiều phần mềm sử dụng phương pháp này như: COM624-P, FB-Pier, PILING...
Dưới đây em xin trình bày cách sử dụng phần mềm FB-Pier để tính tốn

1>

Trình tự tính tốn

1.1> Thiết lập các thơng số đầu vào
1.1.1> Lựa chọn kết cấu và hệ đơn vị tính toán
+Vào File-> chọn New.

14
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

14

LỚP: ĐB_K48

THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

+ Structure Type: (loại kết cấu) Chọn Pile and cap only: cọc làm việc độc
lập
+ Units: (Hệ đơn vị) Chọn SI(KPa,m)

1.2> Thiết lập các thơng số trong q trình tính tốn
1.2.1 Nhập số liệu cho cọc:
+từ của sổ model da → pile and cap

15
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

15

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

1 . Nhập khoảng cách giữa các cọc: Pie and cap gird Geometry
X – direction: 4 Theo phương x sẽ có 5 đường lưới.
Y – direction: 4 Theo phương y sẽ có 6 đường lưới.
Spacing : (Xem và hiệu chỉnh khoảng cách giữa các cọc và các trục tọa độ) Spacing
-> Variable

2 . Chia phần tử cọc trong phần tự do/ Pile Length data
Tip Elev : Chiều sâu mũi cọc. Ta nhập số liệu -26,75m
Nodes in Free length: Số lượng nút của phần tử trong đoạn tự do ta chọn bằng 5
3.Nhập mặt cắt cọc/ Pile Cross Section Type
Chọn Full Cross Section: dạng mặt cắt đầy đủ
+ Edit Cross Section: hiệu chỉnh mặt cắt cọc

16
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

16

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

-Khai báo nhóm cọc:
Chú ý:chương trình mặc định ban đầu sẽ khai báo cho tất cả các cọc đều thuộc
nhóm 1,sau đó để thay đổi cho nhóm thứ 2 ta chọn từng cọc và tiến hành hiệu chỉnh cho
từng cọc. Ta chi khai báo 1 nhóm cọc

1.2.2 Nhập số liệu cho bệ cọc
+ Nhập số liệu bệ cọc / Pile Cap Data
Head Cap elevation: Cao độ của bệ cọc (xét đến trọng tâm bệ cọc): -1,25 m
Chọn Aplly overhang:
Nhập giá trị vào Over hang: Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép
bệ: 0,55 m

+ Chọn loại cọc sử dụng:
17
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

17

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

-Modify Curent section:cọc do người dùng tự định nghĩa,khi chọn cọc tự
định nghĩa thì phải chọn loại mặt cắt cọc và khai báo các đặc trưng cho loại cọc sử
dụng như khai báo đặc trưng của vật liệu làm cọc (đặc trưng của cốt thép,bêtong
làm cọc).

+Chọn edit proporties: Khai báo đặc trưng vật liệu làm cọc

fc’ Compressive (Cường độ của bê tông) : 28000 kpa
Concrete Modunlus ( Mođun) :
26752500 kpa
18
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

18

LỚP: ĐB_K48

THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

+Chọn (Edit section contents ) hiệu chỉnh cọc và loại mặt cắt:

+Chọn edit proporties: Khai báo đặc trưng vật liệu làm cọc
Chọn mild steel:

Yeld strees : 420000 kpa.
Modulus:

200000000 kpa

+ khai báo kích thước mặt cắt cọc(chiều dài cọc,mặt cắt ngang của cọc)

19
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

19

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

+ Chọn Ok để nhận khai báo trên và thoát khỏi hộp thoại

+ Chọn Edit Pile Cap để hiệu chỉnh thuộc tính bệ.

Modun đàn hồi bê tơng( Young’
modulus): 24 kN
Hệ số pốt xơng (poison’s ratio):
0,2
Bề dày bệ( thickness): 2m
Trọng lượng thể tích bê
tông( weight) : 24 kN/m3

5 . Liên kết cọc và bệ / Pile to Cap Connection
+ Pinned: Liên kết khớp
+ Fixed :Liên kết ngàm
Chọn liên kết ngàm
1.3. Nhập số liệu địa chất.
1.Nhập số liệu các lớp đất/ Soil Layer Data:
+Khai báo lớp đất 1, 2,3 : Model Data -> chọn Soil
+ Các thơng số được nhập như hình

20
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

20

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Lớp 1, là đất sét nên chọn

Conhension

Lớp 2, 3 đất cát nên chọn

conhensionless

+ Unit Weight: Dung trọng tự

nhiên của đất:

Lớp 1: 16,9 (kN/m3)
Lớp 2: 18,6(kN/m3)
Lớp 3: 19,5(kN/m3)
2. Nhập số liệu cơ lý của đất/ Soil Strength Criteria:
- Đối với đất sét: Thông số cần nhập là cường độ cắt khơng thốt nước/
Undrained shear Strength (C)
Lớp 1: 5 kpa
- Đối với đất cát thông số cần nhập là: internal Friction Angle
Lớp 2 : 19
Lớp 3 : 26
- Đối với giá trị của #Cycles: Giá trị này chỉ yêu cầu đối với các mô hình
tương tác theo lý thuyết của Reese và Welch's Stiff Clay Above Water Table.
Thường chọn giá trị là 0.
3. Nhập số liệu chiều dày các lớp đất/ Elevations:
+Water: Cao độ của mực nước ngầm: 2,75 m
+Top of Layer: cao độ đỉnh lớp đất:
Lớp 1 : -2.1 m

Lớp 2 : -8,2 m
21
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

21

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Lớp 3 : -20,3 m
+Bottom of Layer: cao độ đáy lớp đất.
Lớp 1 : -8,2 m
Lớp 2 : -20,3 m
Lớp 3 : -32,4 m

Đường cong P-y của lớp 1:

Đường cong P-y của lớp 2:

22
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

22

LỚP: ĐB_K48

THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Đường cong P-y của lớp 3:

Bảng tải trọng:
23
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

23

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Sơ đồ các lớp đất

BẢNG TỔNG HỢP :
5.4.2-B¶ng kÕt qu¶ néi lùc của từng cọc theo các phơng dọc cầu và ngang cầu:
a-Bảng giá trị lực dọc trục của từng cọc trong nhãm cäc.

24
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

24

LỚP: ĐB_K48


THUYẾT MINH TKMH NỀN MÓNG

GVHD : NGUYỄN THÀNH TÂM

Vậy cọc lực dọc trục lớn nhất trong nhóm cọc là cọc Nmax=1317 KN
b-Bảng giá trị lực cắt theo phương dọc cầu là:

c-Bảng giá trị lực cắt theo phương ngang cầu:

25
SVTH: ĐỖ TIẾN SỸ

25

LỚP: ĐB_K48