ĐỒ ÁN MÔN HỌC NỀN MÓNG ĐH SPKT TP.HCM THIẾT KẾ MÓNG BĂNG VÀ MÓNG CỌC

Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
THIẾT KẾ MÓNG

PHƯƠNG ÁN 1 : THIẾT KẾ MÓNG BĂNG
TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN

Căn cứ vào số liệu đòa chất ta chọn lớp đất đặt móng băng là lớp 2A, lớp sét pha lẫn sỏi
laterit, nâu đỏ, xám trắng
I.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG BĂNG :
1.TRỊ TÍNH TOÁN :
STT Điểm đặt H
tt
(KN) N
tt
(KN)
M
tt
(KNm)
1 A-12 19.91 258.86 41.46
2 B-12 20.31 573.85 44.8
3 D-12 20.62 516.3 45.21
4 E-12 20.03 504.27 44.44
5 G-12 20.89 495.45 45.57
6 H-12 22.12 326.05 44.39
Σ
123.88 2674.78 265.87
2.TRỊ TIÊU CHUẨN: n=1.15
15.1
tt
N
tc

N
=
;
15.1
tt
M
tc
M
=
;
15.1
tt
H
tc
H
=
STT Điểm đặt H
tc
(KN) N
tc
(KN)
M
tc
(KNm)
1 A-12
17.31 225.1 36.05
2 B-12
17.66 499 38.96
3 D-12
17.93 448.96 39.31

4 E-12
17.42 438.5 38.64
5 G-12
18.17 430.83 39.63
6 H-12
19.23 283.52 38.6
Σ
107.72 2325.91 231.19
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 1
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
II .THIẾT KẾ MÓNG BĂNG :
1.Chọn sơ bộ kích thướt móng và độ sâu đặt móng :
Chiều sâu đặt móng là D
f
=2(m)
Chọn mút thừa ở hai đầu móng băng trong khoảng 1 – 1.5m cụ thể chọn x=1m
Chiều dài móng : L = L
i
+2*a = 5.5+4+5.5 + 2*1 = 17(m)
L
i
: khoảng cách giữa các cột
a : chiều dài đoạn đầu thừa
Sơ đồ tính của móng băng:
58T
6.7T
5.7Tm
5.5m
1m
108T69N

10.4Tm6.7Tm
56N
8.1N
6.5T
5.5Tm
1m
5.5m
4m
12.7T
2.Xác đònh kích thước móng sơ bộ :
Ta có : ∑N
tc
=N
A
+N
B
+N
C
+N
D
=56+69+108+58= 291 T
R
tc
=
)'(
21
DcDBAb
k
mm
IIfIIII

tc
++
γγ
(*)
Với : chọn tỉ lệ kích thước công trình L/H
≥
4 nên:
=
1
m
1.1;
=
2
m
1
Dk
tc
=1 các đặc trưng lấy trực tiếp từ các thí nghiệm
c
II
, ϕ
II
là lực dính và góc ma sát của lớp đất thứ 3a
c
II
=0.4285 kg/cm
2
= 4.285 T/m
2
ϕ

II
=18.64
Tra bảng sách thiết kế móng nông của Vũ Công Ngữ ta được các hệ số A, B, D như
sau :
A = 0.460 B = 2.820 D = 5.42
γ
tn
=1.99/m
3
chọn b=1.5m
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 2
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
Thế số vào biểu thức (*) ta được :
R
tc
=1*1.1*(0.46*1.5*1.99+2.82*1.99*2+4.285*5.42)
=35.82 (T/m
2
)
Kích thước móng được xác đònh sơ bộ dựa vào công thức sau :
F≥
=
−
=
−
∑
22.282.35
291
xhR
N

tb
tc
γ
9.26 m
2
Ta có : F
≥
lb ⇒ l*b=1.5*17=25.5
Vậy ta chọn kích thước móng F= l*b=1.5*17=25.5
3. Kiểm tra nền còn làm việc như vật liệu “biến dạng đàn hồi”
Khi tính sức chòu tải của đất nền theo trạng thái giới hạn về biến dạng để độ lún
của móng sai số nhỏ Để kiểm tra điều kiện móng còn làm việc như vật liệu đàn hồi hay
không ta kiểm tra các điều kiện sau :
Rp
tc
tb
≤
RP 2.1
max
≤
(*)
0
min
≥
P
Với :
22.2
5.25
291
×+=×+=

∑
ftb
tc
tc
tb
D
F
N
p
γ
= 1.81 T/ m
2
∑
tc
tm
M
là tổng moment của tất cả các lực ngay tại tâm móng
∑∑∑ ∑
++=
m
tc
i
tc
i
tc
i
tc
tm
hQMyNM
Với : N

i
– lực nén tại các chân cột
y
i
– khoảng cách từ tâm cột đến tâm móng
M
tc
– moment tại các chân cột
Q
i
tc
– lực ngang tại các chân cột
Chọn chiều dương của moment theo ngược chiều kim đồng hồ
Giả sử chiều cao móng h
m
=0.8m
∑M
tc
=3.9 Tm quay theo chiều ngược chiều kim đồng hồ
∑H
tc
=4.8T theo chiều từ phải qua trái
⇒
∑
tc
tm
M
=
∑
tc

i
M
+
∑
ii
lN *
+
hH
i
*
∑
= 3.9+56*7.5+69*2-108*2-58*7.5+4.8*0.8=-85.26Tm
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 3
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
12.7T
4m
5.5m
1m
5.5Tm
6.5T
8.1N
56N
6.7Tm
10.4Tm
69N 108T
1m
5.5m
5.7Tm
6.7T
58T

291N
4.8N
85.26N
W=
3
22
25.72
6
175.1
6
m
xBxL
==
25.72
26.85
22.2
5.25
291
max
++=++=
∑∑
x
W
M
xD
F
N
P
tc
ftb

tc
γ
=16.99 T/m
2
25.72
26.85
22.2
5.25
291
min
−+=++=
∑∑
x
W
M
xD
F
N
P
tc
ftb
tc
γ
= 15.81 T/ m
2
Thay vào (*) ta có :
P
tc
tb
= 16.4 < R

tc
=35.82
P
max
=16.99 < 1.2R
tc
=42.984
P
min
=15.81>0
Ta thấy cả 3 điều kiện trên điều thoả
⇒ Nền còn làm việc như vật liệu đàn hồi.
4. Kiểm tra độ biến dạng của nền thông qua độ lún tại tâm móng
Ta dùng phương pháp tổng phân tố để tính lún tại tâm móng : độ lún tại tâm móng là
tổng độ lún của các lớp phân tố trong vùng chòu nén.
Độ lún được tính với công thức sau :
S=∑s
i
=∑a
o
x∆pxh
i
=∑
igl
iii
ii
xh
epp
ee
σ

)1)((
121
21
+−
−
Với : e
1i
: hệ số rỗng trước khi nén
e
2i
: hệ số rỗng sau khi nén
2
1 btibti
li
P
σσ
+
−
=

p
2i
=p
1i
+σ
gl
e
1i
, e
2i

lần lượt là các hệ số rỗng ứng với p
1i
, p
2i
được tra trong bảng nén đơn trong
hồ sơ đòa chất.
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 4
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
P
gl
=
2*2.24.16 −=−
ftb
tc
tb
Dp
γ
= 12(T/m
2
)
- Chia nền thành lớp dày 0.3m của vùng chòu nén và lập bảng tính toán cho
đến khi
btz
σσ
2.0
≤
thì ngừng tính
+
z
σ

: tính từ P
gl
là ứng suất do công trình tại điểm ta đặt
+
bt
σ
: ứng suất trước khi xây công trình
- các giá trò của bảng tính toán :
+
z
σ
= k
0
P
gl
(k
0
tra bảng

phụ thuộc vào z/b và l/b)
Kết quả tính lún được cho bởi bảng sau :
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 5
Lớp
Điể
m
Z(m) z/b k
0
z
σ
bt

σ
p
1i
(T/m
2
)
p
2i
(T/m
2
)
e
1i
e
2i
S
i
(cm)
0
0.0 0.00 1.00 1,20 0,40 0,43 1,61 0,670314 0,635307 0,67
1
0.3 0.20 0.977 1,17 0,46 0,49 1,60 0,667986 0,637316 0,62
2
0.6 0.40 0.881 1,06 0,52 0,55 1,53 0,665657 0,638853 0,55
3
0.9 0.60 0.755 0,91 0,58 0,61 1,45 0,663329 0,639793 0,47
4
1.2 0.80 0.642 0,77 0,64 0,67 1,38 0,661001 0,640232 0,40
5
1.5 1.00 0.549 0,66 0,70 0,73 1,34 0,658672 0,640297 0,34

6
1.8 1.20 0.477 0,57 0,76 0,79 1,32 0,656344 0,639786 0,29
7
2.1 1.40 0.419 0,50 0,82 0,85 1,32 0,654016 0,639361 0,25
8
2.4 1.60 0.373 0,45 0,88 0,91 1,34 0,651687 0,639052 0,22
9
2.7 1.80 0.355 0,43 0,94 0,97 1,36 0,649359 0,638267 0,18
10
3.0 2.00 0.303 0,36 1,00 1,02 1,37 0,647404 0,637381 0,15
11
3.3 2.20 0.277 0,33 1,05 1,08 1,41 0,645971 0,636452 0,14
12
3.6 2.40 0.258 0,31 1,11 1,14 1,44 0,644538 0,635308 0,13
13
3.9 2.60 0.239 0,29 1,17 1,20 1,48 0,643105 0,637316 0,12
14
4.2 2.80 0.22 0.27 1.23
Độ lún tổng cộng S=4.53cm
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
Sơ đồ lún:
Nhận xét:
Theo kết quả tính toán :
S=4.53 cm < S
gh
=8 cm thoả mãn yêu cầu biến dạng
5. Chọn bề dày móng và kiểm tra điều kiện xuyên thủng :
a. Xác đònh tiết diện cột:
-Để xác đònh tiết diện cột ta chọn cột chòu tác dụng của lực dọc lớn nhất để tính toán:
N

tt
max
=124.2(T)
-Bêtông mác 300 => R
n
=130 kG/cm
2
=1300 T/m
2
; R
k
=10 kG/cm
2
= 100 T/m
2
F ≥
n
tt
R
N
×2.1
=
=×
1300
2.124
2.1
0.1145 m
2
=1145 cm
2

Từ đây ta chọn được kích thước cột 35
cm
x 35
cm

Bề rộng sườn b
s
= 40 cm
b.Xác đònh chiều cao theo điều kiện xuyên thủng:
Lực xuyên thủng P
xt
=P
max
S
ngoài tháp xuyên
=16.99×17×0.15=43.32T
Mô hình móng xuyên thủng
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 6
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN

12.7T
5.5Tm
6.5T
8.1N
56N
6.7Tm 10.4Tm
69N 108T
5.7Tm
6.7T
58T

291N
4.8N
85.26N
Lực chống xuyên:
P
cx
= 0.75×R
k
×[4× (b
s
+ h
o
) × h
o
]
P
cx
≥ P
xt
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 7
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
⇒ 0.75×100×[4×(0.4+h
o
) × h
o
] ≥43.32
⇒ h
o
≥ 0.22 m
Chọn móng có bề dày h

o
= 75 cm, lớp bê tông bảo vệ là a=5cm
⇒ h
m
=80 cm
c.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng:
Nhằm an toàn cho bản móng, lực xuyên thủng có thể được chọn bằng lực tác động lên chân cột.
⇒ P
xt
=43.32 T
Lực chống xuyên :
P
cx
=0.75xR
k
x4(b
s
+h
o
)xh
o
=0.75x100x4(0.4+0.75)x0.75=259T
P
cx
>P
xt
nên móng thoả điều kiện về xuyên thủng.
d.Xác đònh h
o1
:

Từ điều kiện sức chòu cắt của cánh dầm móng:
Q≤ k
1
R
k
h
o1
L
Xét cho một đơn vò chiều dài L =1 m. Chọn bề rộng cánh dầm gân b
s
= 0.4 m
Q=
1
2
max
××
−
tt
d
p
bb
=
199.16
2
4.05.1
××
−
=9.345 T/m
Q≤ 0.6x100xh
o1

x1 => h
o1
≥0.15 m chọn h
01
=0.40 m
6. Xác đònh momen quan tính của tiết diện:
Momen tónh của các tiết diện nhỏ lấy đối với trục nằm ở đáy móng:
100
Lớp
bê
tông
lót

100
1500
200 200 400
800
400
100
O

∑
A
=2A
1
+2A
2
+A
3
=2×0.55×0.2/2+2×0.55×0.2+0.4×0.8

SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 8
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
=0.65 m
2

∑
S
=S
1
+ 2S
2
+ S
3
=[2×0.55×0.2/2×(1/30.2+0.2)] + [2×0.55×0.2×0.1]+ [0.55×0.4×0.3]
=0.179 m
3


==
∑
∑
S
A
y
0.275m
















−+××××+
×
=
2
3
1
27.02.02.0
3
1
2.055.0
2
1
12
2.055.0
2J
= 0.001m
4










−××+
×
=
2
3
2
)2.02.0(2.055.0
12
2.055.0
2J
= 0.01m
4

( )
2
3
3
27.03.06.04.0
12
6.04.0
−××+
×
=J
=0.01m

4
Momen quán tính:
( )
∑
4
mJ
=0.021

7.Tính cốt thép trong móng:
a.Hệ số nền:
k =
21
12
ssS −
−
=
σσ
σ
Hệ số nền được từ thí nghiệm bàn nén hiện trường tiết diện tròn hoặc vuông có
kích thước 0.3x0.3. Hệ số nền thay đổi theo nhiều thông số như: bề rộng b, chiều dài L,
chiều sâu đặt móng D
f
và loại đất.
Tra theo bảng hệ số nền tiêu chuẩn của Terzaghi ta chọn k
0.3
=35 MN/m
3
Hệ số nền của móng vuông kích thước 1.5x1.5m, nền sét:

B

kk
B
3.0
3.0
=

==
5.1
3.0
35
7MN/m
3
Hệ số nền của đất dưới móng băng:

==
B
kk
3
2
4.7MN/m
3
=470T/m
3
b.Nội lực tính theo chương trình KRICOM
BANG KET QUA TINH TOAN
Momen quan tinh = 2.100E-02
Be rong = 1.500E+00
He so nen = 4.700E+02
Modul dan hoi = 2.900E+06
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 9

Ñoà aùn neàn moùng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
===================================================
: Hoanh do : Do vong : Luc cat : Momen :
===================================================
: 0.000 : 2.586E-02 : 1.823E-04 : 9.117E-10 :
: 0.100 : 2.580E-02 : 1.821E+00 : 9.109E-02 :
: 0.200 : 2.573E-02 : 3.638E+00 : 3.641E-01 :
: 0.300 : 2.567E-02 : 5.450E+00 : 8.185E-01 :
: 0.400 : 2.560E-02 : 7.257E+00 : 1.454E+00 :
: 0.500 : 2.554E-02 : 9.060E+00 : 2.270E+00 :
: 0.600 : 2.547E-02 : 1.086E+01 : 3.266E+00 :
: 0.700 : 2.541E-02 : 1.265E+01 : 4.441E+00 :
: 0.800 : 2.534E-02 : 1.444E+01 : 5.796E+00 :
: 0.900 : 2.527E-02 : 1.622E+01 : 7.329E+00 :
: 1.000 : 2.520E-02 : 1.800E+01 : 9.041E+00 :
: 1.000 : 2.520E-02 : -4.640E+01 : 1.537E+01 :
: 1.550 : 2.480E-02 : -3.670E+01 : -7.474E+00 :
: 2.100 : 2.443E-02 : -2.716E+01 : -2.503E+01 :
: 2.650 : 2.419E-02 : -1.774E+01 : -3.737E+01 :
: 3.200 : 2.413E-02 : -8.377E+00 : -4.455E+01 :
: 3.750 : 2.428E-02 : 1.002E+00 : -4.658E+01 :
: 4.300 : 2.467E-02 : 1.049E+01 : -4.343E+01 :
: 4.850 : 2.527E-02 : 2.016E+01 : -3.501E+01 :
: 5.400 : 2.604E-02 : 3.011E+01 : -2.120E+01 :
: 5.950 : 2.692E-02 : 4.037E+01 : -1.835E+00 :
: 6.500 : 2.780E-02 : 5.098E+01 : 2.327E+01 :
: 6.500 : 2.780E-02 : -2.837E+01 : 3.098E+01 :
: 6.900 : 2.838E-02 : -2.044E+01 : 2.121E+01 :
: 7.300 : 2.890E-02 : -1.237E+01 : 1.465E+01 :
: 7.700 : 2.939E-02 : -4.145E+00 : 1.134E+01 :

: 8.100 : 2.984E-02 : 4.206E+00 : 1.135E+01 :
: 8.500 : 3.026E-02 : 1.268E+01 : 1.472E+01 :
: 8.900 : 3.065E-02 : 2.127E+01 : 2.151E+01 :
: 9.300 : 3.097E-02 : 2.996E+01 : 3.175E+01 :
: 9.700 : 3.121E-02 : 3.873E+01 : 4.549E+01 :
: 10.100 : 3.133E-02 : 4.755E+01 : 6.274E+01 :
: 10.500 : 3.129E-02 : 5.639E+01 : 8.353E+01 :
: 10.500 : 3.129E-02 : -6.782E+01 : 7.157E+01 :
: 11.050 : 3.094E-02 : -5.575E+01 : 3.760E+01 :
: 11.600 : 3.041E-02 : -4.385E+01 : 1.022E+01 :
: 12.150 : 2.982E-02 : -3.217E+01 : -1.068E+01 :
: 12.700 : 2.928E-02 : -2.072E+01 : -2.522E+01 :
SVTH: Phan Công Trung - 05114075 trang 10
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
: 13.250 : 2.886E-02 : -9.454E+00 : -3.351E+01 :
: 13.800 : 2.861E-02 : 1.682E+00 : -3.564E+01 :
: 14.350 : 2.853E-02 : 1.275E+01 : -3.167E+01 :
: 14.900 : 2.861E-02 : 2.383E+01 : -2.161E+01 :
: 15.450 : 2.879E-02 : 3.495E+01 : -5.450E+00 :
: 16.000 : 2.899E-02 : 4.615E+01 : 1.685E+01 :
: 16.000 : 2.899E-02 : -2.055E+01 : 1.029E+01 :
: 16.100 : 2.903E-02 : -1.850E+01 : 8.338E+00 :
: 16.200 : 2.906E-02 : -1.645E+01 : 6.590E+00 :
: 16.300 : 2.909E-02 : -1.440E+01 : 5.047E+00 :
: 16.400 : 2.912E-02 : -1.235E+01 : 3.709E+00 :
: 16.500 : 2.914E-02 : -1.030E+01 : 2.577E+00 :
: 16.600 : 2.917E-02 : -8.243E+00 : 1.650E+00 :
: 16.700 : 2.920E-02 : -6.185E+00 : 9.282E-01 :
: 16.
c. Lớp thép bên trên theo phương dọc

Chọn thép nhóm A-II có Ra = 28000 T/m
2
Xác đònh trục trung hoà của tiết diện
M
c
= R
n
b
c
h
c
(h
o
-h
c
/2)
=130 x 400 x 40 (55 –20) =728 Tm
M
c
>M
max
=83.53T trục trung hoà qua cánh .
Momen lớn nhất của nhòp tính(momen âm) theo tiết diện chữ nhật lớn 400x1500.
Momen lớn nhất ở gối tính(momen dương) theo tiết diện chữ nhât 400x600.
85.26N
4.8N
291N
5.5m
1m1m
5.5m

4m
Tính cốt thép theo công thức
F
a
=
oa
hR
M
××9.0

SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 11
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
Bảng kết quả tính cốt thép:

d.Lớp thép bên dưới theo phương ngang:
Nếu xem cạnh các cột theo phương dọc như mặt ngàm ,phản lực nền gây ra
môment trên một mét dài có giá trò như sau:
M = p
tt
max
x
2
bcb −
x1 x
4
bcb −
M = 1.15 x
4
35.05.1
1

2
35.05.1
99.16
−
××
−
×
= 3.23Tm
F
a
=
5528009.0
323000
9.0 ××
=
××
oa
hR
M
= 2.33 cm
2
Chọn thép 3Φ12 hay Φ12a300
e.Tính toán cốt đai trong dầm
Q
max
= 67.82 T
k
o
R
n

bh
o
= 0.35 x130 x40 x55
= 100 T
k
1
R
k
bh
o
= 0.6 x 10 x40 x55
= 13.2 T
⇒ k
1
R
k
bh
o
< Q
max
=67.82T ≤ k
o
R
n
bh
o

Cần bố trí cốt đai cho dầm
Chọn thép làm cốt đai AI
Cốt đai dùng Φ10f

đ
= 0.785, 4 nhánh R

=1800 Kg/cm
2
∗Xác đònh u
tt:
u
tt
=
2
2
0
8
Q
hbR
k
×××
×
R

×
n
×
f
đ
suy ra u
tt
=
89.11785.048.1

82.67
554010.108
2
23
=×××
×××
−
cm
∗Xác đònh u
max :
u
max
=
Q
hbR
k
2
0
5.1 ×××
=
82.67
554010.105.1
23
×××
−
=26.76m
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 12
Mặt cắt M ( Tm)
Thớ
căng

A F
a
Chọn thép F
a(chọn)
1-1
15.37
0.053 8.94
3Φ25
14.73
2-2
- 46.58
Trên 0.042 24.65
3Φ25+2Φ28
27.05
3-3
30.98
0.106 16.39
4Φ25
19.63
4-4
83.53
0.286 44.20
10Φ25
49.09
5-5
- 35.64
Trên 0.032 18.86
4Φ25
19.63
6-6

16.85
0.058 8.92
3Φ25
14.73
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
∗Xác đònh u
ct:
u
ct
=min(h/3;30 cm)=20cm
Vậy chọn U
min
=min (u
ct ;
u
max ;
u
tt
)=11.89cm
Bố trí cốt đai Φ10a100mm cho ¼ dầm mỗi bên cột ; chọn Φ10a200 cho ½ nhòp còn
lại (đều chọn đai 4 nhánh)




PHƯƠNG ÁN 2 : THIẾT KẾ MÓNG CỌC
I. TẢI TRỌNG:
N
tc
= 69 T M

tc
=6.7 Tm H
tc
= 8.1T
Hệ số vượt tải n=1.15
N
tt
= 79.35 T M
tt
= 7.71 Tm H
tt
= 9.32T
II. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ:
1. Chọn chiều cao đặt đài cọc:
D
f
= 2 m
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 13
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
2. Chọn các thông số về cọc :
a.Cấu tạo cọc
• Chọn cọc Bêtông cốt thép tiết diện 30 x 30 cm.
• Hai cọc nối nhau , chiều dài cọc 8×2 = 16m.
• Chọn mác Bêtông 250, R
n
= 110 KG/cm
2
.
• Đoạn ngàm vào cọc 0.6m, gồm:
+ Đoạn chôn vào đài 10 cm.

+ Đoạn đập đầu cọc 50 cm.
⇒ Chiều dài cọc còn lại 15.4m.
Dùng 4Φ16, thép AII cường độ 2800kG/cm
2
và F
a
= 8.04 cm
2
làm cốt chòu lực
Bê tông đúc cọc mác 250 có R
n
=110kG/cm
2
Tiết diện cọc F=30x30=900cm
2

Cọc đóng sâu vào đất ở độ sâu: 17.4 m
b.Kiểm tra cốt thép theo vận chuyển và dựng cọc:
Chiều dài cọc khi vận chuyển và dựng cọc là 8 m
Trọng lượng bản thân cọc phân bố đều:
q = F
bt
γ
bt
nk
đ

Trong đó:
q là tải trọng tính toán tác dụng lên cọc
F

bt
– là diện tích tiết diện ngang của cọc
n là hệ số vượt tải, n =1.1
γ
bt
là khối lượng riêng của bêtông, γ
bt
= 2.5 (T/m
3
)
k
đ
là hệ số động, lấy k
đ
= 1.5
nên q = 0.3× 0.3× 2.5×1.1×1.5 = 0.37125 (T/m)
-Khi cẩu lắp:
Mô hình tính toán:




Momen lớn nhất:
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 14
0
.
2
9
4
L

M
'
1
M
'
2
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
M
max1
= 0.043×q×L
2
=0.043×0.37125×10
2
=1.596Tm
-Khi vận chuyển
Mô hình tính toán:

Momen lớn nhất:
M
max2
= n×0.0214×q×L
2
=0.0214×0.37125×10
2
=0.794Tm

-Tính thép
M
tt
=max(M

max1
,M
max2
)=1.596Tm
Chọn a
o
= 5 cm ⇒ h
o
= 30– 5 = 25 cm
⇒A=
22
25.03.01100
596.1
××
=
On
tt
bhR
M
=0.0774⇒
)21(1 −−=
α
=0.081
⇒F
a
=
4
10
28000
25.03.01100081.0 ×××

=
a
On
R
bhR
α
=2.387 cm
2
Vậy cốt thép ban đầu chọn 4Φ16 đảm bảo thoả điều kiện bền
Cốt đai chọn theo cấu tạo Φ6, đai 2 nhánh n=2, bước đai a=150mm
-Tính thép làm móc treo
Lực một nhánh thép phải chòu trong quá trình cẩu cọc
P=
4
8*37.0
4
=
ql
=0.74T
⇒ F
a
=
2
4
264.0
2800
1074.0
cm
R
P

a
=
×
=
Chọn Φ16 làm móc treo có F
ac
=2.01 cm
2
-Tính đoạn neo của móc treo
Công thức xác đònh đoạn neo
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 15
M1
M2
M1
0.207L
0.207L
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
L
n
=
d
R
R
m
n
a
n









+
λ
Trong đó : d-đường kính cốt thép
Thép neo trong vùng betong chòu kéo m
n
=0.7
Thép có gờ λ =11
⇒ L
n
=
=






+× 1611
110
2800
7.0
461>20d
Vậy ta chọn L
n
=500mm=50cm.

3. Xác đònh sức chòu tải của cọc:
a-Xác đònh sức chòu tải của cọc theo vật liệu làm cọc:
Q
vl
= ϕ (R
n
× F
b
+

R
a
×F
a
)
Xem cọc ngàm trong đài và mũi cọc tựa lên đất yếu ν = 2
l
o
= ν l= 2x8=16m
λ = l
o
/ b =16/0.3
λ = 53.3
⇒ ϕ = 0.85
Vậy: Q
vl
= 0.85x(110x30
2
+ 2800x8.04)
= 103.3 T

b- Xác đònh sức chòu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền:
Q
u
= A
s
f
s
+A
p
q
p
Lực ma sát tác dụng lên cọc:
Lớp 1: Bùn lẫn sét hữu cơ và cát bụi, xám xanh – xám đen, trạng thái chảy
Độ sâu lớp đất: 4.8m
f
s
=K
o
'
v
σ
tg
ϕ
a
+c
a
Trong đó

ϕ

a
,c
a
:góc ma sát và lực dính giữa cọc và đất nền. Do cọc BTCT nên

ϕ
a
=
ϕ
=2
0
10’=2.17
0
c
a
=c= 0.039 kG/cm
2
= 0.39 T/m
2
K
o
:hệ số áp lực ngang. K=1-sin
ϕ
=1-sin2
0
10’=0.96

'
v
σ

:
ứng suất pháp hữu hiệu của đất nền ở giữa đoạn cọc
σ
v
’ =∑γ
i
’.h
i
=1.46×(4.8-2)/2=2.04T/m
2
f
S1
=0.96×2.04×tg2.17+0.39=0.46
Lớp 2 : Sét lẫn bụi và hạt cát, màu vàng – nâu đỏ – xám trắng, trạng thái dẻo cứng
Độ sâu của lớp đất 2: 14.8m
c
2
=3.42T/m
2
; ϕ
2
=18
0
19’; γ
2
=2.03 T/m
3
K
s2

=1-sinϕ
2
= 1- sin 18.32= 0.69
σ
v
’: ứng suất có hiệu theo phương đứng do trọng lượng bản
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 16
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
thân tác dụng tại giữa lớp 2 là
σ
v
’=∑γ
i
’.h
i
=1.46×4.8 +(14.8-4.8)/2×2.03=17.16
f
s2
=K
s2
'
v
σ
tg
ϕ
2
+c
2
=0.69×17.16×tg18.32 + 3.42=7.1
Lớp 3 : Cát hạt thô, màu vàng – vàng nhạt, trạng thái bão hoà, kết cấu chặt

Độ sâu tới mũi cọc: 17.4m
c
3
=0.43T/m
2
; ϕ
3
=32
0
33’; γ
2
=2.08 T/m
3
K
s3

=1-sinϕ
3
=1-sin32.55=0.46
σ
v
’=∑γ
i
’.h
i
= 1.46×4.8+(14.8-4.8) ×2.03+(17.4-14.8)/2×(2.08-1)=28.71 T/m
2

f
s3

=K
s3
'
v
σ
tg
ϕ
3
+c
3
=0.46×28.71×tg32.55+0.43=8.66 T/m
2

Cường độ chòu tải của đất dưới mũi cọc tính theo công thức :
q
p
= cN
c
+ σ’
vp
N
q
+ γdN
γ
Trong đó :
c lực dính của đất c= 0.43( T/m
2
)
σ’
vp

ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng
lượng bản thân đất ( T/m
2
)
N
c
, N
q
,N
γ
hệ số sức chòu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi
cọc và phương pháp thi công cọc
γ dung trọng ướt của đất ở độ sâu mũi cọc (T/m
3
)
Theo số liệu thống kê đòa chất:
γ = 2.08 T/m
2
c = 0.43 T/m
2

ϕ
=32
0
33’=32.55
0
tra bảng tìm N
c
, N
q

,N
γ

N
c
= 46.186
N
q
=30.48
N
γ
=31.186
σ’
vp
=∑γ
i
’.h
i
=4.8×1.46+10×2.03+2.6×(2.08-1)=32.72 T/m
2
Suy ra:
q
p
=0.43×46.186+32.72×30.48+2.08×0.3×31.186=1056.1T
Sức chòu tải cực hạn của cọc:
Q
u
= A
s
f

s
+A
p
q
p
=0.3×0.3×(0.46+7.1+8.66)+0.3×0.3×1056.1=96.51 T
Sức chòu tải cho phép của cọc:
Q
a
=
32
P
S
Q
Q
+
=
3
1.10563.03.0
2
)66.81.746.0(3.03.0 ××
+
++××
=32.4T
Thiên về an toàn trong thiết kế ta chọn:
Q =Min(Q
vl
;Q
a
;) = 32.4 T

4.Chọn cọc và bố trí cọc:
Công thức xác đònh sơ bộ số lượng cọc

β
x
Q
N
n
a
tt
=

β - Hệ số có xét đến ảnh hưởng của moment thiên về an toàn ta chọn β=1.4
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 17
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
Số lượng cọc sơ bộ :
=×= 4.1
4.32
35.79
n
3.4
Chọn số cọc là n=4 cọc vì móng chòu tải lệch tâm lớn. Khoảng cách giữa các tim cọc ≥ 3d, và
khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài ≥0.7d. Bố trí các cọc như trong mặt bằng hình vẽ.
Áp lực tính toán do phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài:
p
tt
=
2
)3( d
Q

a
=
2
)3.03(
4.32
×
=40 T/m
2
Diện tích sơ bộ của đáy đài:
F
sb
=
1.122.240
35.79
××+
=
+ nDp
N
ftb
tt
tt
γ
=1.77 m
2
Diện tích thực tế của đế đài: F
đđ
=1.5×1.5=2.25m
2
Lực truyền xuống cọc :
tt

min
max
p
=
∑∑
×
±
×
±
2
max
2
max
ii
c
tt
y
yMx
x
xMy
n
N

n:số cọc trong móng
M
x
:moment của tải ngoài quanh trục y đi qua trọng tâm của ccá tiết diện cọc tại đáy đài
M
y
:moment của tải ngoài quanh trục y đi qua trọng tâm của ccá tiết diện cọc tại đáy đài

M
y
=M
tt
+H×h,với h:chiều cao đài chọn sơ bộ h=0.8
x
max
:Khoảng cách từ tâm của đài đến trục cọc xa nhất theo phương x.
y
max
: khoảng cách từ tâm của đài đến trục cọc xa nhất theo phương y.
x
i
:Khoảng cách từ tâm đài đến trục cọc thứ i theo phương x.
y
i
:khoảng cách từ tâm đài đến trục cọc thứ i theo phương y.
Tải trọng thẳng đứng tại đáy đài :
∑ N
tt
= N
tt
+ nγ
tb
.D
f
.F = 79.35 +1.1× 2.2×2×2.25 = 90.24 (T)
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 18
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
Momen:

M
y
=M
tt
+H×h = 7.71 + 9.32×0.8=15.17 Tm
P
tt
max
=
∑
∑
+
2
max
i
tt
y
tt
x
xM
n
N
=
2
45.04
45.017.15
4
24.90
×
×

+
=30.99 T
P
tt
min
=
∑
∑
−
2
max
i
tt
y
tt
x
xM
n
N
=
2
9.04
9.017.15
6
05.96
×
×
−
=14.13 T>0 cọc không bò nhổ
Trọng lượng tính toán của cọc:

p
c
=0.3×0.3×15.4×2.5×1.1=3.8 T
Ta có:
P
tt
max
+ P
c
=30.99 + 3.8=34.79 T >Q
a
=32.4 T
Không thoả điều kiện tải tác dụng lên cọc, cọc làm việc ổn đònh
Tăng số lượng: n=6. Bố trí cọc trong đài như hình vẽ
Lực truyền xuống cọc :
tt
min
max
p
=
∑∑
×
±
×
±
2
max
2
max
ii

c
tt
y
yMx
x
xMy
n
N

P
tt
max
=
∑
∑
+
2
max
i
tt
y
tt
x
xM
n
N
=
2
9.04
9.017.15

6
05.96
×
×
+
=20.22 T
P
tt
min
=
∑
∑
−
2
max
i
tt
y
tt
x
xM
n
N
=
2
9.04
9.017.15
6
05.96
×

×
−
=11.79 T>0 cọc không bò nhổ
Trọng lượng tính toán của cọc:
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 19
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
p
c
=0.3×0.3×15.4×2.5×1.1=3.8 T
Ta có:
P
tt
max
+ P
c
=20.22 + 3.8=24.02 T
≤
Q
a
=32.4 T
Thoả điều kiện tải tác dụng lên cọc, đảm bảo cọc làm việc ổn đònh
5. Kiểm tra ổn đònh nền dưới khối móng quy ước
a.Xác đònh khối móng quy ứơc
- Góc ma sát trung bình:

=
++
×+×+×
==
∑

∑
6.2108.2
6.221.32107.168.296.1
i
ii
tb
h
h
ϕ
ϕ
16.63
0
- Chiều dài của đáy khối quy ước :
L
M
=L + 2H
4
tb
tg
ϕ
=2.3+2×15.4
4
63.16
0
tg
=4.539m
B
M
=B +2H
4

tb
tg
ϕ
=1.5+2×15.4
4
63.16
0
tg
=3.739m
- Trọng lượng khối quy ước :
+ Trọng lượng khối quy ước tính từ đế đài trở lên :
N
tc
1
=L
M
×B
M
×D
f
×
bt
γ
=4.539×3.739×2×2.2=74.674T
+ Trọng lượng lớp bùn sét trong phạm vi từ đế đài đến đáy lớp bùn sét( trừ đi phần thể
tích cọc bò choán chỗ)
N
tc
2
=(4.539×3.739×2.8-6×0.3×0.3×2.8) ×1.46=67.171T

+ Trọng lượng lớp sét:
N
tc
3
=(4.539×3.739×10 - 6×0.3×0.3×10) ×2.03=335.556T
+ Trọng lượng lớp cát từ đỉnh lớp cát đến đáy khối quy ước:
N
tc
4
=(4.539×3.739×2.6 - 6×0.3×0.3×2.6) ×2.08=88.861T
+ Trọng lượng cọc:
6×0.3×0.3×15.4×2.5=20.79T
Trọng lượng khối quy ước:

tc
qư
N
=74.674+67.171+335.556+88.861+20.79=587.052T
Trò tiêu chuẩn lực dọc xác đònh đến đáy khối quy ước:

tc
qu
tctc
NNN +=
∑
=60+587.052=647.052T
Momen tiêu chuẩn tại đáy khối móng quy ước:

M
tctctc

HHMM ×+=
∑
=7.71+9.32×17.4=169.878Tm
Độ lệch tâm :
e=
∑
∑
tc
tc
N
M
=
052.647
878.169
=0.252m
Áp lực tiêu chuan ở đáy khối quy ước:
p
tc
max
=








+
∑

M
L
6e
1
M
tc
F
N
=






×
+
× 539.4
252.06
1
739.3539.4
052.647
=50.83T/m
2
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 20
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
p
tc
min
=









−
∑
M
L
6e
1
M
tc
F
N
=25.43T/m
2
p
tc
tb
=
M
tc
F
N
∑
=

739.3539.4
052.647
×
=38.126T
Cường độ tiêu chuan của đất nền ở đáy khối quy ước:
R
tc
II
=
tc
k
mm
21
(1.1B
M
×γ
1
+1.1B×D
f
×γ
2
+3D×c)

Tra bảng m
1
=1.1; m
2
=1; k
tc
=1

Ta có
II
ϕ
=32.21
0
tra bảng A=1.36; B= 6.44; C= 8.167
c= 0.2857 T/m
2

=
1
γ
2.062 T/m
3

6.2109.3
062.26.2013.210454.19.3
2
++
×+×+×
=
γ
=1.89 T/m
3
R
tc
II
=
1
11.1 ×

(1.1×1.36×3.739×2.062+1.1×6.44×17.4×1.89+3×8.617×0.2857)
R
tc
II
=302.085T
1.2 R
tc
II
=362.5T
Kiểm tra:
p
tc
max
=50.83(T/m
2
) <1.2 R
tc
II
=362.5(T/m
2
)
p
tc
tb
=38.126(T/m
2
)< R
tc
II
=302.085(T/m

2
)
p
tc
min
=25.43 (T/m
2
)>0
⇒ Nền còn làm việc trong giai đoạn đàn hồi.
6.Kiểm tra độ lún của móng cọc:
- Ứng suất bản thân tại đáy khối quy ước:

iibt
h
∑
=
γσ
=4.8×1.454+10×2.013+2.6×2.06=32.47T
- Áp lực gây lún:
P
gl
=
=−
gl
tc
tb
p
σ
38.126 – 32.47=5.66T
Chia đất nền dưới đáy khối quy ước thành các lớp bằng nhau, có độ dày là 0.3739m

SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 21
Điểm Z(m) z/b k
0
z
σ
bt
σ
p
1i
(T/m
2
)
p
2i
(T/m
2
)
e
1i
e
2i
S
i
(cm)
0
0 0 1
0.566 3.247 3.22 3.780 0.4167 0.4133 0.088
1
0,3739 0,1 0,98
0.555 3.193 3.23 3.783 0.4166 0.4132 0.087

2
0,7478 0,2 0,968
0.548 3.270 3.31 3.837 0.4161 0.4129 0.083
3
1,1217 0,3 0,8995
0.509 3.347 3.39 3.929 0.4156 0.4124 0.086
4
1,4956 0,4 0,831
0.579 3.424
S=0.346
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN

Theo kết quả tính toán :
S=3.46 cm < S
gh
=8 cm thoả mãn yêu cầu biến dạng

7.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của đài cọc:
Chọn tiết diện cột:F
cột
≥
)(086.0
1100
35.79
2.1
2
m
R
N
k

n
tt
==
⇒b
c
≥
)(294.0086.0
cot
mF ==
Chọn tiết diện cột: 0.3×0.3 m
Điều kiện:P
xt
<P
cx
P
xt
=N
tt
=79.35 (T)
P
cx
=0.75×R
k
×4× (h
o
+b
c
) ×h
o
≥ 79.35 T

=0.75×88×4×(h
o
+0.3) ×h
o
≥ 79.35 T
⇒ h
o
≥0.42m
⇒ h≥ 0.47m
Mà ta đã chọn chiều cao móng làh= 0.8m
Vậy P
xt
<P
cx
thỏa mãn điề kiện chống xuyên thủng.
8.Tính toán và bố trí thép trong đài cọc:
a.Thép theo phương I-I:
M
I-I
=
∑
×
ii
lP
=
( )
631
PPl +
=2 ×0.75×P
tt

max
=2×0.75×20.22=30.33Tm
⇒F
aI
=
=
××
×
=
××
−
75.0280009.0
1033.30
9.0
4
oa
II
hR
M
16.05 cm
2
Chọn thép Φ14 f
a
=1.539cm
2
Bước cốt thép:
a=
150
05.16
539.1

×
=14.38 cm
Vậy bố trí thép Φ14a140
b.Thép theo phương II-II:
M
II-II
=
∑
×
ii
lP
=
( )
3212
PPPl ++
=0.3×(10.62 + 16.01 + 20.22) =14.05Tm
⇒F
aII
=
=
××
×
=
××
−
75.0280009.0
1005.14
9.0
4
oa

IIII
hR
M
7.44 cm
2
Chọn thép Φ12, f
a
=1.131cm
2
Bước cốt thép:
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 22
Đồ án nền móng GVHD: TS.NGUY ỄN ĐÌNH HIỂN
a=
230
44.7
131.1
×
=34.96 cm
Vậy bố trí thép Φ12a300
SVTH: Phan Cơng Trung - 05114075 trang 23