ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG HOÀNG PHƯƠNG TÙNG LỚP 98X3A ĐH BÁCH KHOA ĐN

Đồ án môn học Nền và Móng
Chương I : Sơ Bộ Đánh Giá Nền Đất và Nghiên Cứu Các Phương n
Thiết Kế Móng
I- Số liệu thiết kế :
1- Sơ đồ mặt bằng : sơ đồ .
2- Tải trọng tính toán ở mặt móng :
Bảng I-1 : Bảng tải trọng tính toán .
Tải
Trọng
Cột giữa Cột biên
N (T) M (Tm) Q (T) N (T) M (Tm) Q (T)
Tổ hợp cơ bản
Tổ hợp bổ sung
3- Kết quả thí nghiêm nén lún :
STT Lớp đất Hệ số rỗng e
i
ứng với các cấp áp lực P
i
(KG/cm
2
)
e
0
e
1
e
2
e
3
e
4

29
6
22
Sét
Cát hạt trung
Á sét
4- Kết quả thí nghiệm đất :
STT Lớp
đất
Chiều
dày h
(m)
Tỷ
trọng (
∆
)
Dung
trọng
γ
(g/cm
3
)
Độ ẩm
tự nhiên
W (%)
G/hạn
nhão
W
nh

(%)
G/hạn
dẻo
W
d
(%)
Góc
nội
ma sát
ϕ
(
0
)
Lực
dính đvò
C(kg/c
m
2
)
29
6
22
Sét
Cát
hạt
trung
Á sét
5- Kích thước cột :
F = 55 x 35; cm
2

Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên 3; m
Độ lún giới hạn S
gh
= 8; cm
II- Đánh giá tình hình nền đất và nghiên cứu và nghiên cứu các phương án thiết kế móng :
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 1 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
1- Đánh giá sơ bộ tình hình nền đất : gồm 3 lớp đất .
a- Lớp thứ nhất
Độ sệt B =
dnh
d
WW
WW
−
−
0
Độ bảo hoà nước : G=
79,067,2
607,0
18.01,0
e
W01,0
0
==∆
0,5 < G < 0,8 nên đất ở trạng thái ẩm .
Hệ số nén lún :
Pi(KG) 0 1 2 3 4
e

i
0,607 0,577 0,558 0,543 0,534
a(cm
2
/KG) 0,03 0,019 0,015 0,009
b- Lớp thứ hai (N
o
34) :lớp đất sét, h = 3 m.
Độ sệt B =
0
2240
2222
WW
WW
dnh
d
=
−
−
=
−
−
B = 0 nên đất ở trạng nữa rắn .
Độ bảo hoà nước : G=
91,072,2
659,0
22.01,0
e
W01,0
0

==∆
G > 0,8 nên đất ở trạng thái bảo hoà nước .
Hệ số nén lún :
Pi(KG) 0 1 2 3 4
e
i
0,659 0,629 0,608 0,592 0,58
a(cm
2
/KG) 0,03 0,021 0,016 0,012
c- Lớp thứ ba (N
o
6 ) :lớp cát hạt trung , h = 3 m.
Đánh giá theo độ rỗng : 0,55 < e
0
< 0,7 nên đất ở trạng thái chặt vừa .
Độ bảo hoà nước : G=
87,0647,2
667,0
22.01,0
e
W01,0
0
==∆
G > 0,8 nên đất ở trạng thái bảo hoà nước .
Hệ số nén lún :
Pi(KG) 0 1 2 3 4
e
i
0,667 0,650 0,640 0,631 0,630

a(cm
2
/KG) 0,017 0,010 0,009 0,001
Kết luận : Nền đất khá tốt trạng thái dẻo, nửa rắn, chặt vừa, hệ số nén lún a
1-2
khá bé, ít
lún, tải trọng không lớn, nên có khả năng dùng làm nền thiên nhiên cho các công trình .
2- Các phương án thiết kế nền móng :
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 2 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
• Phương án thứ nhất : Thiết kế và tính toán móng nông BTCT
Móng cho cột giữa
Móng cho cột biên .
• Phương án thứ hai : Thiết kế và tính toán móng cọc đài thấp
Móng cho cột giữa
Móng cho cột biên .
Chương II : Thiết Kế Và Tính Toán Nền Móng
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 3 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
Phương án I : Móng Nông
I- Móng nông cột giữa :
1 - Vật liệu làm móng :
Bê tông Mac 200 có R
n
= 90 kG/cm
2
R
k
= 7,5 kG/cm
2

Cốt thép C
I
có R
a
= 2000 kG/cm
2
R’
a
= 2000kG/cm
2
R
ad
= R
ax
=1600 kG/cm
2
2 - Xác đònh diện tích đáy móng :
Dùng tổ hợp cơ bản, tải trọng tiêu chuẩn (N
0
15) .
N
tc
=
75,68
2,1
50,82
=
; T
M

tc
=
91,2
2,1
5,3
=
; Tm
N
tc
=
83,0
2,1
00,1
=
; T
Chọn độ sâu chôn móng h
m
= 1,5; m .
Sơ bộ chọn kích thước móng a = 2,4; m, b = 2 ;m .
Cường độ tiêu chuẩn của nền :
Công thức : R
tc
= m(Ab+Bh
m
)
γ
+ D.C
m = 1
ϕ
= 22

o
nên tra bảng ta có A = 0,61, B = 3,44, D = 6,04 .
b = 2; m, h
m
= 1,5; m
γ
= 1,96; T/m
3
, C = 0,15 KG/cm
2
= 1,5; T/m
2
Kết quả : R
tc
= 1(0,61.2+3,44.1,5)1,96 + 6,04.0,15 = 21,56; T/m
2



m
tb
tc
0
tc
0
tc
tc
tb
h
F

N
F
GN
F
N
γ+=
+
==σ
∑
=
84,175,1.2
2.4,2
25,71
=+
; T/m
2

tc
minmax,
σ
=
W
h.QM
W
M
m
tc
0
tc
0

d
tb
tc
d
tb
+
±σ=±σ

tc
minmax,
σ
= 17,84
=
+
±
6
4,2.2
5,1.83,091,2
2
20;T/m
2
= 15,68; T/m
2
Kiểm tra theo các điều kiện sau :
*
tc
tb
σ
= 17,84; T/m
2

< R
tc
=21,56; T/m
2

GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 4 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
*
tc
max
σ
= 20; T/m
2
< 1,2.R
tc
= 1,2 . 21,56 = 25,87 T/m
2
*
tc
min
σ
> 0
Vậy điều kiện về áp lực đã thoả mãn chọn sơ bộ kích thước đáy móng là a=2,4;m, b=2;m ,
h=1,5; m .
2- Kiểm tra lún cho móng :
Dùng tổ hợp tiêu chuẩn cơ bản, tải trọng tiêu chuẩn .
a - p lực gây lún :
P
gl
=

m
tc
tb
h.γ−σ
= 17,84 – 1,96 . 1,5 = 14,90; T/m
2

= 1,49; KG/cm
2

≈
1,5; KG/cm
2
b - Dung trọng đẩy nổi :
039,1
607,01
)167,2(1
e1
)1(
1
1n
1dn
=
+
−
=
+
−∆γ
=γ
T/m

3
037,1
659,01
)172,2(1
e1
)1(
2
2n
2dn
=
+
−
=
+
−∆γ
=γ
T/m
3
98,0
667,01
)164,2(1
e1
)1(
3
3n
3dn
=
+
−
=

+
−∆γ
=γ
T/m
3
c - Tính nén lún theo phương pháp cộng lún từng lớp :
p dụng công thức : S =
ii
n
1
i0
h.P.a
∑
Trong đó : h
i
chiều dày các lớp phân tố .
P
i
áp lực trung bình tại điểm giữa lớp thứ i, do áp lực P
gl
sinh ra.
a
0i
hệ số nén lún tương đối của lớp thứ i .
a
0i
=
i0
i
e1

a
+
Để đơn giản a
0i
xác đònh tương ứng với áp lực gây lún P
gl
= 1,49
≈
1,5 KG/cm
2
là hằngsố
với mỗi lớp đất .
Lớp I : a
I
= 0,019; cm
2
/KG
a
0I
=
012,0
607,01
019,0
e1
a
I0
I
=
+
=

+
;cm
2
/KG
Lớp II : a
II
= 0,021; cm
2
/KG
a
0I
=
013,0
659,01
021,0
e1
a
II0
II
=
+
=
+
; cm
2
/KG
Lớp III: a
III
= 0,010; cm
2

/KG
a
0III
=
006,0
667,01
010,0
e1
a
III0
III
=
+
=
+
;cm
2
/KG
c - Chiều dày các lớp phân tố :
Chọn h
i
= 0,5; m cho tất cả các lớp vì h
i
≤
0,4b = 0,4 . 2 = 0,8; m .
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 5 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
d - Tính và vẽ biểu đồ ứng suất do áp lực gây lún sinh ra tại các điểm :
gli0
P

Zi
PK=σ
K
0i
= f(
b
z2
,
b
a
i
)

∑
γ+γ=σ
γ
iimZi
hh
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau :
Lớp Điể
m
Z
i
(cm) a/b 2Z
i
/b K
0i
P
zi
σ

(KG/cm
2
)
γ
σ
zi
(KG/cm
2
)
a
0i
S(cm)
Á
CÁT
0
1
2
3
4
5
0
50
100
150
200
250
1,2
0
0,5
1,0

1,5
2,0
2,5
1,00
0
0,93
4
0,74
1
0,53
5
0,37
9
0,25
0
1,500
1,401
1,111
0,802
0,568
0,384
0,294
0,392
0,490
0,542
0,594
0,646
0,01
2
3,583

SÉT
6
7
8
9
300
350
400
450
1,2
3,0
3,5
4,0
4,5
0,20
9
0,16
2
0,12
7
0,10
3
0,314
0,242
0,191
0,155
0,6979
0,7498
0,8017

0,8536
0,01
3
Tại điểm thứ 9 (thuộc lớp 2) có
P
Z
σ
= 0,155 < 0,2
γ
σ
Z
= 0,2 . 0,8536 = 0,171 KG/cm
2
nên chỉ
tính lún đến điểm thứ 9 .
S =
ii
n
1
i0
h.P.a
∑
= 50 [0,012 (
2
348,05,1 +
+ 1,401 +1,111 + 0,802 + 0,568) +
+ 0,013 (
2
155,0348,0 +
+ 0,314 + 0,242 +0,191)] = 3,533 cm .

Vậy S = 3,533 cm < S
gh
= 8 cm.

GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 6 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
Biểu đồ ứng suất dưới đáy móng .
3 - Tính toán móng theo trạng thái giới hạn về độ bền :
Dùng tổ hợp bổ sung và tải trọng tính toán :
N
TT
= 85,65 T, M
TT
= 6,2 Tm, Q
TT
= 1 T .
Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng ( phá hoại theo mặt phẳng
nghiêng ):
Móng bê tông cốt thép M 200 cốt thép C-I, R
a
= 2000 KG/cm
2
, do tải
trọng không lớn nên chọn :
Chiều cao móng h
m
= 0,75; m
Chiều dày lớp bảo vệ c = 0,05; m
Tiết diện a
c

.b
c
= 0,5 . 0,3 = 0,15; m
2
Điều kiện kiểm tra : P
TT
CT

≤
0,75R
k
U
tb
h
o
P
TT
CT
= N
TT
-
CT
TT
TB
Fσ
F
CT
= a
CT
.b

CT
= (a
c
+2h
o
)( b
c
+ 2h
o
)
= (0,5 +2 . 0,7)(0,3 + 2 . 0,7)
= 3,23m
2
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 7 SVTH : Hoàng Phương Tùng
0,25
2
0,750,5
0,5
0,3
2,4
a
CT
b
CT
4
5
4
5

0

1
2
3
4
5
6
7
8
9
1,5
1,4
1,1
0,802
0,568
0,384
0,314
0,242
0,191
0,155
0,294
0,392
0,490
0,542
0,594
0,646
0,6979
0,7498
0,8017
0,8536
1,5

Á

SÉT

SÉT
1
1,5
Đồ án môn học Nền và Móng
P
TT
CT
= 85,65 – 17,84 . 3,23 = 28,027 T
U
tb
= 2(a
c
+ b
c
+2h
0
) = 2(0,5 + 0,3 + 2 . 0,7)
= 4,4 m
0,75R
k
U
tb
h
o
= 0,75 . 75 . 4,4 . 0,7 = 173,25 T
Vậy P

TT
CT

≤
0,75R
k
U
tb
h
o
nên chiều cao móng đã chọn là an toàn .
4 - Tính toán cốt thép cho móng :
a - Tính toán ứng suất tại đáy móng :
F
N
TT
TT
tb
∑
=σ
TT
tb
σ
=
84,17
2.4,2
65,85
=
; T/m
2

TT
minmax,
σ
=
W
M
TT
TT
tb
±σ

TT
minmax,
σ
= 17,84
=
+
±
6
4,2.2
75,0.12,6
2
21,46 ; T/m
2
= 14,22 ; T/m
2
Thiên về an toàn nên dùng
TT
max

σ
thay cho
TT
ItbI−
σ
,
TT
IItbII−
σ
để
tính toán cốt thép .
b - Tính diện tích cốt thép cho mặt cắt I–I :
Công thức : F
I-I
a

0aa
TT
h.R.m.9,0
M
≥
M
TT
I-I
= 0,125 . b(a-a
c
)
2
.
TT

ItbI−
σ
= 0,125 . b(a-a
c
)
2
.
TT
max
σ
= 0,125 . 200(240-50)
2
.21,46.10
-1
= 1936765; KGcm
Kết quả : F
I-I
a

70.2000.85,0.9,0
1936765
=
= 18,08; cm
2
Vậy chọn 12
Φ
14 có F
a
= 18,46; cm
2

Khoảng cách giữa các thanh : a =
cm27,17
11
5.2200
=
−
, nên chọn a=175; mm .
c - Tính diện tích cốt thép cho mặt cắt II–II :
Công thức : F
II-II
a

0aa
TT
h.R.m.9,0
M
≥
M
TT
II-II
= 0,125 . a(b-b
c
)
2
.
TT
IItbII−
σ
= 0,125 . a(b-b
c

)
2
.
TT
max
σ
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 8 SVTH : Hoàng Phương Tùng
0,750,50,25
2,4
2
II
I
II
I
0,5
0,3
σ
max

=21,46
tt
σ
min

=14,22
tt
Đồ án môn học Nền và Móng
= 0,125 . 240(200-30)
2
. 21,46.10

-1
= 1860582; KGcm
Kết quả : F
II-II
a

70.2000.85,0.9,0
1860582
=
= 17,37; cm
2
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 9 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
Vậy chọn 12
Φ
14 có F
a
= 18,46; cm
2
Khoảng cách giữa các thanh : a =
cm27,17
11
5.2200
=
−
, nên chọn a=175; mm .
Cốt thép bố trí được thể hiện trên bản vẽ .
II- Móng nông cột biên :
1- Xác đònh diện tích đáy móng :
Dùng tổ hợp cơ bản, tải trọng tiêu chuẩn (N

0
15) .
N
tc
=
025,63
2,1
63,75
=
;T
M
tc
=
33,3
2,1
0,4
=
; Tm
N
tc
=
71,1
2,1
05,2
=
;T
Chọn độ sâu chôn móng h
m
= 1,5; m .
Sơ bộ chọn kích thước móng a = 2,2; m, b = 1,8; m .

Cường độ tiêu chuẩn của nền :
Công thức : R
tc
= m(Ab+Bh
m
)
γ
+ D.C
m = 1
ϕ
= 22
o
nên tra bảng ta có A = 0,61, B = 3,44, D = 6,04 .
b = 1,8; m, h
m
= 1,5; m
γ
= 1,96; T/m
3
, C = 0,15 KG/cm
2
= 1,5; T/m
2
Kết quả : R
tc
= 1(0,61 . 1,8+3,44 . 1,5)1,96 + 6,04 . 1,5 = 21,32; T/m
2
p lực do tải trọng tiêu chuẩn gây ra :
m
tb

tc
0
tc
0
tc
tc
tb
h
F
N
F
GN
F
N
γ+=
+
==σ
∑
tc
tb
σ
=
92,185,1.2
8,1.2,2
025,63
=+
;T/m
2

tc

minmax,
σ
=
W
h.QM
W
M
m
tc
0
tc
0
d
tb
tc
d
tb
+
±σ=±σ

tc
minmax,
σ
= 18,92
=
+
±
6
8,1.2,2
5,1.71,133,3

2
24,41 ; T/m
2
= 13,43 ;T/m
2
Kiểm tra theo các điều kiện sau :
*
tc
tb
σ
= 18,92; T/m
2
< R
tc
=21,32; T/m
2

*
tc
max
σ
= 24,41; T/m
2
<1,2.R
tc
= 1,2 . 21,32 = 25,58; T/m
2
*
tc
min

σ
> 0
Vậy điều kiện về áp lực đã thoả mãn ta chọn sơ bộ kích thước đáy móng là a=2,2; m ,
b=1,8; m , h=1,5; m .
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 10 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
2 - Kiểm tra lún cho móng :
Dùng tổ hợp tiêu chuẩn cơ bản, tải trọng tiêu chuẩn .
a - p lực gây lún :
P
gl
=
m
tc
tb
h.γ−σ
= 18,92 – 1,96.1,5 = 15,98; T/m
2


≈
1,6 KG/cm
2
b - Tính nén lún theo phương pháp cộng lún từng lớp :
p dụng công thức : S =
ii
n
1
i0
h.P.a

∑
Trong đó : h
i
: chiều dày các lớp phân tố .
P
i
: áp lực trung bình tại điểm giữa lớp thứ i, do áp lực P
gl
sinh ra .
a
0i
: hệ số nén lún tương đối của lớp thứ i .
a
0i
=
i0
i
e1
a
+
Để đơn giản a
0i
xác đònh tương ứng với áp lực gây lún P
gl
= 1,6
≈
1,5 KG/cm
2
hằngsố với
mỗi lớp đất .

Lớp I : a
I
= 0,019; cm
2
/KG
a
0I
=
012,0
607,01
019,0
e1
a
I0
I
=
+
=
+
;cm
2
/KG
Lớp II : a
II
= 0,021; cm
2
/KG
a
0I
=

013,0
659,01
021,0
e1
a
II0
II
=
+
=
+
; cm
2
/KG
Lớp III: a
III
= 0,010; cm
2
/KG
a
0III
=
006,0
667,01
010,0
e1
a
III0
III
=

+
=
+
;cm
2
/KG
c - Chiều dày các lớp phân tố :
Chọn h
i
= 0,5 m cho tất cả các lớp vì h
i
≤
0,4b = 0,4 . 1,8 = 0,72 m .
d - Tính và vẽ biểu đồ ứng suất do áp lực gây lún sinh ra tại các điểm :
gli0
P
Zi
PK=σ
K
0i
= f(
b
z2
,
b
a
i
)

∑

γ+γ=σ
γ
iimZi
hh
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 11 SVTH : Hoàng Phương Tùng
0
7
6
5
4
3
2
1
8
9
0,397
0,285
0,218
0,171
0,139
0,768
0,538
1,122
1,454
1,6

SÉT

SÉT
Á

1
1,5
0,646
0,594
0,542
0,490
0,392
0,294
0,8536
0,8017
0,7498
1,5
0,6979
Đồ án môn học Nền và Móng
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau :
Lớp Điể
m
Z
i
(cm) a/b 2Z
i
/b K
0i
P
zi
σ
(KG/cm
2
)
γ

σ
zi
(KG/cm
2
)
a
0i
S(cm)
Á
CÁT
0
1
2
3
4
5
0
50
100
150
200
250
1,2
2
0
0,56
1,11
1,67
2,22
2,78

1,00
0
0,90
9
0,70
1
0,48
0
0,33
6
0,24
2
1,600
1,454
1,122
0,768
0,538
0,397
0,294
0,392
0,490
0,542
0,594
0,646
0,01
2
3,607
SÉT
6
7

8
9
300
350
400
450
1,2
2
3,33
3,89
4,44
5,00
0,17
8
0,13
6
0,10
7
0,08
7
0,285
0,218
0,171
0,139
0,6979
0,7498
0,8017
0,8536
0,01
3

Tại điểm thứ 9 (thuộc lớp 2) ta có
P
Z
σ
= 0,139 <
0,2
γ
σ
Z
= 0,2 . 0,8536 = 0,171; KG/cm
2
nên chỉ tính lún
đến điểm thứ 9 .
S =
ii
n
1
i0
h.P.a
∑
= 50 [ 0,012 (
2
397,06,1 +
+
1,454 +1,122 + 0,768 + 0,538) +
0.013(
2
193,0397,0 +
+0,285 +
0,218 + 0,171)] = 3,558; cm .

Vậy S = 3,558; cm < S
gh
= 8; cm nên thoả mãn về
điều kiện tính lún .

GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 12 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
Biểu đồ ứng suất dưới đáy móng .
3 - Tính toán móng theo trạng thái giới hạn về độ bền :
Dùng tổ hợp bổ sung và tải trọng tính toán :
N
TT
= 75,95; T, M
TT
= 6,05; Tm, Q
TT
= 1.50; T .
a - Kiểm tra chiều cao móng theo điều kiện chọc thủng (phá hoại theo mặt phẳng
nghiêng) :
Móng bê tông cốt thép M 200 cốt thép C-I, R
a
= 2000; KG/cm
2
, do tải trọng không lớn nên
chọn :
Chiều cao móng h
m
= 0,75; m
Chiều dày lớp bảo vệ c = 0,05; m

Tiết diện a
c
.b
c
= 0,5 . 0,3 = 0,15; m
2
Điều kiện kiểm tra : P
TT
CT

≤
0,75R
k
U
tb
h
o
P
TT
CT
= N
TT
-
CT
TT
TB
Fσ
F
CT
= a

CT
.b
CT
= (a
c
+2h
o
)( b
c
+ h
o
)
= (0,5 +2.0,7)(0,3 + 0,7)
= 1,9; m
2
P
TT
CT
= 75,95 – 19,18.1,9 = 35,51; T
U
tb
= a
c
+ 2b
c
+h
0
= 0,5 + 2.0,3 + 0,7
= 1,8; m
0,75R

k
U
tb
h
o
= 0,75 . 75 . 1,8 . 0,7
= 70,875; T
Vậy P
TT
CT

≤
0,75R
k
U
tb
h
o
nên chiều cao móng đã chọn là an toàn .
4 - Tính toán cốt thép cho móng :
a- Tính toán ứng suất tại đáy móng :
p lực do tải trọng tính toán gây ra :
F
N
TT
TT
tb
∑
=σ
TT

tb
σ
=
18,19
8,1.2,2
95,75
=
;T/m
2
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 13 SVTH : Hoàng Phương Tùng
4
5

4
5
0,25
a
CT
2,2
0,3
b
CT
0,5
1,8 0,5 0,75
Đồ án môn học Nền và Móng
TT
minmax,
σ
=
W

M
TT
TT
tb
±σ

TT
minmax,
σ
=19,18
=
+
±
6
2,2.8,1
75,0.5,105,6
2
= 24,12 ;T/m
2
= 14,24 ;T/m
2
Thiên về an toàn nên dùng
TT
max
σ
thay cho
TT
ItbI−
σ
,

TT
IItbII−
σ
để tính toán cốt thép .
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 14 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
a - Tính diện tích cốt thép cho mặt cắt I–I :
Công thức : F
I-I
a

0aa
TT
h.R.m.9,0
M
≥
M
TT
I-I
= 0,125 . b(a-a
c
)
2
.
TT
ItbI−
σ
= 0,125 . b(a-a
c
)

2
.
TT
max
σ
= 0,125 . 180(220-50)
2
. 24,12.10
-1
= 1568403 ;KGcm
Kết quả : F
I-I
a

70.2000.85,0.9,0
1568403
=
= 14,64 ;cm
2
Vậy chúng ta chọn 10
Φ
14 có F
a
= 15,38 ;cm
2
Khoảng cách giữa các thanh :
a =
cm11,21
9
5.2200

=
−
, nên chọn a=210 ;mm .
b - Tính diện tích cốt thép cho mặt cắt II–II :
Công thức : F
II-II
a

0aa
TT
h.R.m.9,0
M
≥
M
TT
II-II
= 0,125 . a(b-b
c
)
2
.
TT
IItbII−
σ
= 0,5 . a(b-b
c
)
2
.
TT

max
σ
= 0, 5 . 220(180-30)
2
. 24,12.10
-1
= 5969700 ;KGcm
Kết quả : F
II-II
a

70.2000.85,0.9,0
5969700
=
= 55,74 ;cm
2
Vậy chúng ta chọn 18
Φ
20 có F
a
= 56,54 ;cm
2
Khoảng cách giữa các thanh : a =
cm2,11
17
5.2200
=
−
, nên chọn a=110 ;mm .
Cốt thép bố trí được thể hiện trên bản vẽ .

GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 15 SVTH : Hoàng Phương Tùng
1,8
2,2
0,5
0,3
II
I
II
0,250,5 0,75
σ
min
=14,24
tt
σ
max
=24,12
tt
I
Đồ án môn học Nền và Móng
Phương án II : Móng Cọc
I - Móng cọc đài thấp cho cột giữa :
1 - Vật liệu làm cọc :
Bê tông cọc Mac 250 có R
n
= 110 kG/cm
2
R
k
= 8,3 kG/cm
2

Cốt thép C
I
có R
a
= 2000 kG/cm
2
R’
a
= 2000 kG/cm
2
R
ad
= R
ax
= 1600 kG/cm
2
Cốt thép dọc chòu lực chọn 4
φ
16 có F = 8,04; cm
2
2 - Chọn kích thước cọc :
Chọn cọc hình vuông có tiết diện 30 x 30; cm .
Chiều dài của cọc là 7,5; m .
Độ sâu chôn móng h
m
= 1,5; m, cách mực nước ngầm 1,5; m, nằm trong lớp á sét . Móng
chòu mômen lớn nên ngàm cọc vào đài bằng cách phá vỡ một phần bê tông đầu cọc để thép
nhô ra là 35; cm và chôn thêm một đoạn cọc còn giữ nguyên vào đài cọc khoảng 15; cm .
Dùng tổ hợp bổ sung và tải trọng tính toán :
N

TT
= 85,65; T, M
TT
= 6,2; Tm, Q
TT
= 1; T
3 - Xác đònh độ sâu chôn đài cọc :
Công thức : h
≥
0,7 h
min
h
min
= tg(45
0
-
ϕ
/2)
b.
H
γ
∑
ϕ
,
γ
: góc ma sát trong và dung trọng tại đáy đài
∑
H
:tổng lực xô ngang tính đến đáy đài
∑

H
= 6,2/1,2 + 1 = 6,167; T
b : bề rộng của đáy đài vuông góc với lực xô ngang, chọn b = 1,5; m
h
min
= tg(45 – 22/2)
5,1.96,1
167,6
= 1,012; m => 0,7 h
min
= 0,708; m
Kết quả : chọn h = 1,5; m
4 - Xác đònh sức chòu tải của cọc theo vật liệu làm cọc và theo đất nền :
a - Theo vật liệu làm cọc :
Công thức : P
v
= m
ϕ
(m
R
R
b
F
b
+ R
a
F
a
) (HD – ĐA – NM / 63)
m : hệ số điều kiện làm việc, m = 1

ϕ
: hệ số uốn dọc, móng cọc đài thấp không xuyên qua than bùn chọn
ϕ
= 1
m
R
: hệ số điều kiện làm việc củabê tông,tiết diện cọc = 0,3x0,3m chọn m
R
= 1
R
b
, R
a
: cường độ chòu nén tính toán của bê tông và thép
F
b
, F
a
: diện tích tiết diện của bê tông và của cốt thép dọc
Kết quả : P
v
= 1.1(1.1100.0,3.0,3 + 20000.8,04.10
-4
) = 110,67; T
b - Theo đất nền :
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 16 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
Mũi cọc tỳ lên lớp cát hạt trung ở trạng thái chặt vừa nên làm việc theo sơ đồ cọc ma
sát . Sức chòu tải của cọc theo đất nền được xác đònh theo công thức sau :
P

đ
= m(m
R
RF + u
∑
=
n
1i
m
fi
f
i
l
i
)(HD – ĐA – NM / 69)
m : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, cọc có tiết diện hình chữ nhật
đường kính d< 0,8 m chọn m = 1
m
R
: hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, hạ cọc bằng búa diezen chọn
m
R
= 1,0
m
fi
: hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên của cọc, m
fi
=1
F : tiết diện mũi
u : chu vi tiết diện ngang cọc

l
i
: chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc
f
i
: ma sát bên của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh thân cọc
R : cường độ chòu tải của lớp đất dưới mũi cọc, tra bảng chọn R = 385; T/m
2
Chia đất nền thành các lớp đồng nhất như trong hình vẽ trên . Cường độ tính toán của ma
sát xung quanh cọc và đất bao quanh f
i
tra bảng, nội suy có :
Z
1
= 2,75; m, ásét có B = 0,5 => f
1
= 1,925 T/m
2
, l
1
= 2,5; m
Z
21
= 4,5; m, sét có B = 0 => f
21
= 5,45 T/m
2
, l
2
= 1; m

Z
22
= 6; m, sét có B = 0 => f
22
= 5,8 T/m
2
, l
22
= 2; m
Z
3
= 7,75; m, cát hạt trung => f
3
= 6,15 T/m
2
, l
3
= 1,5; m
Kết quả : P
đ
= 1(1. 385.0,3.0,3 + 0,3.4(1,925.2,5 + 5,45.1 +
+5,8.1+6,15.1,5)
= 71,955; T
Ở đây P
v
= 110,67; T > P
đ
= 71,955; T nên dùng P
đ
để đưa vào tính toán .

Vậy P
gh
=
4,51
4,1
955,71
K
P
TC
d
==
; T
5 - Xác đònh sơ bộ diện tích của đáy đài :
p lực tính toán giả đònh tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra :
P
TT
=
46,63
)3,0.3(
4,51
)d3(
P
22
gh
==
;T/m
2
(N&M/316)
Diện tích sơ bộ của đế đài :
Công thức : F

đ
=
h
n
P
n
N
tb
TT
TT
γ−
(N&M/316)
N
TT
: tải trọng tính toán xác đònh đến đỉnh đài
γ
tb
: trọng lượng thể tích bình quân của đài và đất trên đài lấy
γ
tb
= 2; T/m
3
n : hệ số vượt tải, n = 1,2
h : chiều sâu chôn đài
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 17 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
Kết quả : F
đ
=
43,1

5,1.22,1/46,63
2,1/65,85
=
−
m
2
Sơ đồ xác đònh sức chòu tải của cọc
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 18 SVTH : Hoàng Phương Tùng
0,750,75
0,0
-8,5
cốt thiên nhiên
Z
1
=2,75m
Z
21
=4,5m
Z
22
=6m
Z
3
=7,75m
0,15 0,35
1,52,5
12
1,5
7

SÉT

SÉT
Á

CÁT

HẠT
TRU
NG
Đồ án môn học Nền và Móng
6 - Xác đònh số lượng cọc :
Trọng lượng sơ bộ của đài cọc và đất trên các bậc đài :
N
đ
TT
= n .F
đ
.h.
γ
tb
=1,2.1,43.1,5.2 = 5,148; T
Số lượng cọc trong móng :
Công thức : n
c
=
gh
TT
d
TT

P
NN +
β
Kết quả : n
c
=
65,2
4,51
148,565,85
5,1 =
+
cọc
Vậy chọn số cọc là n
c
= 4 cọc và chọn lại diện
tích đáy đài F
đ
= 1,5x1,5; m
2
.



Sơ đồ bố trí cọc trong mặt bằng
7 - Kiểm tra sức chòu tải của cọc :
a - Tải trọng tác dụng thẳng đứng :
Công thức : P
max,min
=
∑

∑
∑
=
±
n
1i
2
i
max
k,n
d
x
x.M
n
N

∑
d
N
: tổng tải trọng thẳng đứng tính đến đáy đài .
∑
M
: tổng mômen do tải tải trọng ngoài gây ra so với trục đi qua trọng tâm của
các tiết diện cọc tại đáy đài .
x
max
n,k
: khoảng cách từ cọc chòu nén và kéo nhiều nhất đến trục đi qua trọng tâm
của các tiết diện cọc tại đáy đài .
x

i
: khoảng cách từ cọc thứ i đến trọng tâm của các tiết diện cọc tại đáy đài .
Kết quả : P
max,min
=
2
5,0.4
5,0)1.5,12,6(
4
148,565,85 +
±
+
= 26,16; T
= 19,23; T
Vậy P
max
= 26,16; T
≤
P
gh
= 51,4; T
P
min
=19,23; T > 0 không có lực kéo nên không kiểm tra theo điều kiện
chống nhổ .
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 19 SVTH : Hoàng Phương Tùng
0,25
1
0,25
1,5

0,25
1
0,25
1,5
0,3
0,5
1
3
4
2
Đồ án môn học Nền và Móng
b - Tải trọng tác dụng ngang :
Điều kiện : H
0

≤
H
ng
H
0
=
25,0
4
1
n
H
==
∑
;T
H

ng
: sức chòu tải trọng ngang của cọc, tra bảng ứng với chuyển vò ngang của cọc
là
ng
∆
=1 cm được H
ng
= 6; T
Vậy :H
0
= 0,25; T
≤
H
ng
= 6; T nên thoả mãn điều kiện chống chuyển vò ngang .
8 - Kiểm tra cường độ của nền đất dưới đáy móng khối quy ước :
Dùng tổ hợp cơ bản, tải trọng tiêu chuẩn (N
0
15) .
N
tc
=
75,68
2,1
50,82
=
T
M
tc
=

91,2
2,1
5,3
=
T
N
tc
=
83,0
2,1
00,1
=
T
Giả thiết ta có móng khối quy ước ABCD với kích thứơc là A
qu
, B
qu
,

H
qu
.
Góc mở :
∑
∑
ϕ
=
ϕ
=α
i

ii
TB
h4
h
4
=
0
71,5)5,1.303.205,2.22(
7.4
1
=++
Chiều dài và chiều rộng của đáy khối quy ước :
A
qu
= B
qu
= a + 0,3 + 2.l.tg(5,71
0
)
= 1 + 0,3 + 2.7.tg(5,71
0
)
= 2,7; m
Chiều cao của khối quy ước :
H
qu
= h
m
+ L = 1,5 + 7 = 8,5; m

Sơ đồ đáy móng khối quy ước
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 20 SVTH : Hoàng Phương Tùng

8,5

7

1

1,5

5,71

2,7

Đồ án môn học Nền và Móng
Xác đònh trọng lượng của khối quy ước :
Trọng lượng của đất và đài cọc từ đáy đài trở lên :
N
1
= A
qu
. B
qu
. h
m
.
γ
tb
= 2,7 . 2,7 . 1,5 .2 = 21,87; T

Trọng lượng của lớp đất á sét từ đáy đài đến hết lớp này
N
2
= (F
0
– 4F
c
)(
γ
1
h
1
+
γ
đn1
h’)
= (2,7
2
– 4.0,3
2
)(1,96.1,5 + 1,039.1) = 27,57; T
Trọng lượng của lớp đất sét :
N
3
= (F
0
– 4F
c
)
γ

đn2.
h
2

= (2,7
2
– 4 . 0,3
2
)1,037.3 = 21,56; T
Trọng lượng của lớp cát hạt trung :
N
4
= (F
0
– 4F
c
)
γ
đn3.
h
3

= (2,7
2
– 4.0,3
2
).0,98.1,5 = 10,19; T
Trọng lượng của cọc :
N
5

= 4F
c
h
c
γ
bt
= 4.0,3.0,3.7.2,5 = 6,3; T
Vậy trọng lượng củakhối móng quy ước là :
N
qu
= 21,87+ 27,57+ 21,56+10,19+ 6,3
= 87,49; T
Tải trọng tiêu chuẩn ở đáy khối móng quy ước là :
N
tc
= N
tc
0
+ N
qu
= 68,75 +87,49 = 156,24; T
Điều kiện kiểm tra :
*
tc
tb
σ
< R
tc

*

tc
max
σ
< 1,2.R
tc

p lực do tải trọng tiêu chuẩn gây ra :
F
N
tc
tc
tb
∑
=σ
tc
tb
σ
=
43,21
7,72,2
24,156
=
; T/m
2


tc
minmax,
σ
=

qu
qu
tc
0
tc
0
d
tb
qu
tc
d
tb
W
H.QM
W
M
+
±σ=±σ

tc
minmax,
σ
= 21,43
=
+
±
6
7,2.7,2
5,8.83,091,2
2

24,47; T/m
2
= 18,39; T/m
2
Cường độ tiêu chuẩn của nền :
Công thức : R
tc
= m(A B
qu
+B H
qu
)
γ
đn3
+ D.C
m = 1
ϕ
= 30
o
nên tra bảng có A = 1,15, B = 5,59, D = 7,95 .
B
qu
= 2,7; m, H
qu
= 8,5; m
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 21 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
γ
đn3
= 0,98; T/m

3
, C = 0,08; KG/cm
2
= 0,8; T/m
2
Kết quả : R
tc
= 1(1,15.2,7+5,59.8,5) 0,98 + 7,95.0,8 = 55,85; T/m
2
Vậy đã thoả mãn điều kiện :
*
tc
tb
σ
= 21,43 < R
tc
= 55,85
*
tc
max
σ
= 24,47 <1,2.R
tc
= 67,03
9 - Kiểm tra độ lún của móng cọc :
Khi tính toán kiểm tra độ lún của móng cọc ta xem móng cọc như khối móng quy ước và
tính giống như với móng nông . Tính lún theo phương pháp cộng từng lớp .
Dùng tổ hợp cơ bản, tải trọng tiêu chuẩn .
a - p lực gây lún :
P

gl
=
qu
tc
tb
H.γ−σ
= 21,43 – 2. 8,5 = 4,4; T/m
2

≈
0,5; KG/cm
2
b - Tính nén lún theo phương pháp cộng lún từng lớp :
p dụng công thức : S =
ii
n
1
i0
h.P.a
∑
Trong đó : h
i
_ chiều dày các lớp phân tố .
P
i
_ áp lực trung bình tại điểm giữa lớp thứ i, do áp lực P
gl
sinh ra .
a
0i

_ hệ số nén lún tương đối của lớp thứ i .
a
0i
=
i0
i
e1
a
+
Để đơn giản a
0i
, xác đònh tương ứng với áp lực gây lún P
gl
= 0,5 KG/cm
2
là hằngsố
với mỗi lớp đất .
Lớp III: a
p=0,5
= 0,017; cm
2
/KG
a
p=0,5
0
=
01,0
667,01
017,0
e1

a
0
5,0p
=
+
=
+
=
; cm
2
/KG
c - Chiều dày các lớp phân tố :
Chọn h
i
= 1 m cho tất cả các lớp vì h
i
≤
0,4B
qu
= 0,4 . 2,7 = 1,08; m .
d - Tính và vẽ biểu đồ ứng suất do áp lực gây lún sinh ra tại các điểm :
gli0
P
Zi
PK=σ
K
0i
= f(
b
z2

,
b
a
i
)

∑
γ+γ=σ
γ
iimtbZi
hh
19,1
5,135,25,1
98,0.5,1037,1.35,2.039,15,1.96,1
l
l
i
ii
tb
=
+++
+++
=
γ
=γ
∑
∑
; T/m
3
=1,19;g/cm

3
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 22 SVTH : Hoàng Phương Tùng
Đồ án môn học Nền và Móng
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng sau :
Lớp Điểm Z
i
(cm)
a/b 2Z
i
/b K
0i
P
zi
σ
(KG/cm
2
)
γ
σ
zi
(KG/cm
2
)
a
0i
S(cm)
CÁT
HẠT
TRUNG
0

1
2
3
0
100
200
300
1
0
0,76
1,54
2,31
1,000
0,816
0,473
0,275
0,5
0,408
0,237
0,138
1,012
1,07
1,12
1,22

0,01 2,817
Tại điểm thứ 3 (thuộc lớp 3) ta có
P
Z
σ

= 0,138 < 0,2
γ
σ
Z
= 0,2 . 1,22 = 0,224; KG/cm
2
nên
chỉ tính lún đến điểm thứ 3 .
S =
ii
n
1
i0
h.P.a
∑
= 100.0,01.(
2
138,05,0 +
+ 0,408 +0,237 )= 0,964 cm
Vậy S = 0,964 cm < S
gh
= 8 cm nên thoả mãn về điều kiện tính lún .


Biểu đồ ứng suất dưới đáy móng .
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 23 SVTH : Hoàng Phương Tùng

0

1

2

3

0,5

0,408

0,237

0,138

1,012

1,07

1,12

1,22

CÁT

TRU

NG

Á

SÉT

SÉT

1,5

7

5,71

8,5

Đồ án môn học Nền và Móng
10 - Kiểm tra khi vận chuyển và khi treo trên giá búa :
Dùng tổ hợp bổ sung và tải trọng tính toán để kiểm tra .
N
TT
= 85,65 T, M
TT
= 6,2 Tm, Q
TT
= 1 T
a - Khi vận chuyển :

Tải trọng : q = k.F.
γ
bt
= 1,5 . 0,3 . 0,3 . 2,5 = 0,338; T/m
Khoảng cách từ gối tựa đến mút cọc :
a = 0,207 . l = 0,207 . 7,5 = 1,55; m
Mômen lớn nhất do cọc chòu :

M
max
= 0,043 ql
2
= 0,043 . 0,338 . 7,5
2
= 0,82; Tm
Cọc có cốt thép đặt đối xứng : F
a
= 4,022; cm
2
Khả năng chòu lực của cọc :
M
gh
= R
a
F
a
(h
0
– a’)
= 20000 . 4,022 . 10
-4
(30-8) 10
-2
= 1,77; Tm
Vậy M
max
= 0,82; Tm < M
gh

= 1,77; Tm nên đủ khả năng chòu lực khi vận chuyển .
b – Khi treo cọc lên giá búa :
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 24 SVTH : Hoàng Phương Tùng
a a
M
max
7
M

Q
a
a
M

7
M
max
Đồ án môn học Nền và Móng
Khoảng cách từ móc đến mút đầu cọc :
a = 0,207 . l = 0,207 . 7,5 = 1,55; m
Mômen lớn nhất do cọc chòu là :
M
max
= ql
2
/14= 0,388/14 .7,5
2
= 1,56; Tm
Vậy M
max

= 1,56; Tm < M
gh
= 1,77; Tm nên đủ khả năng chòu lực khi treo lên giá
búa .
10 - Tính toán và cấu tạo đài cọc :
Bê tông đài Mac 200 có R
n
= 90 kG/cm
2
R
k
= 7,5 kG/cm
2

Cốt thép C
I
có R
a
= 2000 kG/cm
2
R’
a
= 2000 kG/cm
2
R
ad
= R
ax
= 1600 kG/cm
2

Dùng tổ hợp bổ sung và tải trọng tính toán :
N
TT
= 85,65; T, M
TT
= 6,2; Tm, Q
TT
= 1; T .
Chọn h
đ
= 0,75; m .
Kiểm tra theo công thức : h
0

tbK
CT
uR75,0
P
≤

P
CT
: tổng nội lực của các cọc nằm ngoài đáy tháp chọc
thủng .

P
CT
= 0 vì khi vẽ tháp chọc thủng thì không có cọc nào nằm ngoài phạm vi đáy tháp
chọc thủng .
Kết quả : đài cọc không bò chọc thủng nên chọn h

đ
= 0,75; m với lớp bảo vệ dày
15cm nên h
0
= 0,6; m

.
11 - Tính toán cốt thép cho đài cọc :
Mômen tương ứng với mặt cắt ngàm I-I : M
I-I
= r
1
(P
3
+ P
4
)
r
1
= (1 – 0,5)/2 = 0,25; m
P
3
= P
4
= P
max
= 26,16; T
M
I-I
= 0,25 . 2 . 26,16 = 13,08; Tm

Mômen tương ứng với mặt cắt ngàm II-II : M
II-II
= r
2
(P
1
+ P
3
)
r
2
= (1 – 0,3)/2 = 0,35; m
P
1
= P
3
= P
max
= 26,16; T
M
II-II
= 0,35 . 2 . 26,16= 18,312; Tm
Diện tích cốt thép tương ứng với mặt cắt ngàm I-I :
F
aI
=
00142,0
20000.6,0.85,0.9,0
08,13
Rmh9,0

M
aa0
II
==
−
;m
2
= 14,2 cm
2
Chọn 13
Φ
12 có F
a
= 14,703; cm
2
Khoảng cách giữa các thanh :a =
6,11
12
5.2150
=
−
;cm
≈
115; mm
GVHG : Th.S Lê Xuân Mai 25 SVTH : Hoàng Phương Tùng
4
5
°
0,15 0,6
0,3 0,3

1