Thiết kế nền và móng công trình theo sơ đồ công trình có nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp cơ bản cặp nội lực nguy hiểm nhất gây ra tại chân cột đỉnh móng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

THUYẾT MINH TÍNH TOÁN
1. CÁC TÀI LIỆU CẦN DÙNG THIẾT KẾ
1.1. Đề bài:
Cấu
tạo địa
tầng
Móng
D4
Móng
C4
Đề Lớp 1 Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 N0tt
(kN)
M0tt
(kNm)
Qtt
(kN)
N0t
t
(kN)
M0tt
(kNm)
Qtt
(KN)
21 TT S4 SF2 CF3 1050 210 126 1000 300 200
Thiết kế nền và móng công trình theo sơ đồ công trình có nội lực do tải
trọng tính toán thuộc tổ hợp cơ bản cặp nội lực nguy hiểm nhất gây ra tại chân
cột - đỉnh móng.

Theo báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình nhà, giai đoạn phục vụ thiết
kế bản vẽ thi công: khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng được khảo sát
bằng phương pháp khoan thăm dò, xuyên tĩnh, xuyên tiêu chuẩn SPT đến độ
sâu 30m. Từ trên xuống dưới gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong
mặt bằng và trung bình bằng các trị số như trong trụ địa chất công trình. Chỉ
tiêu cơ lý và kết quả thí nghiệm hiện trường của các lớp đất như trong bảng.
Mực nước ngầm gặp ở độ sâu cách mặt đất như trong trụ địa chất công trình.
( Sâu 1,8 m kể từ mặt đất tự nhiên)
Nội lực do tải trọng tiêu chuẩn gây ra:
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

tt tt tt
tc tc tc
0
0
N M Q
N ;M ;Q
n n n
= = =

Q
0
tt
- -0.4cèt kh¶o s¸t
±
M
0

tt
N
0
tt
M
tt
0,00
Đối với các công trình khác n=1,2
1.2 Đặc điểm công trình thiết kế
Tra bảng phụ lục H2 TCXD 205-1998 để xác định loại biến dạng và chỉ số giới
hạn cho phép. Công trình thiết kế là nhà chung cư có kết cấu là khung BTCT:
- Độ lún tuyệt đối giới hạn S
gh
=0,08m
- Độ lún lệch tương đối giới hạn S
gh
/L = 0,002
1.3 Tải trọng công trình tác dụng lên móng
Tải trọng công trình tác dụng lên móng đã cho trước theo tổ hợp cơ bản
là tải trọng tính toán:
+ Đối với móng D4: + Đối với móng C4:
N
tt
0
= 1050 KN.m N
tt
0
= 1000 KN.m
M
tt

0
= 210 KN M
tt
0
= 300 KN
Q
tt
= 126KN Q
tt
= 200 KN
1.4. Đánh giá điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn:
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Theo báo cáo kết quả địa chất công trình, khu đất xây dựng tương đối bằng
phẳng, được khảo sát bằng các phương pháp khoan thăm dò, xuyên tĩnh,
xuyên tiêu chuẩn SPT. Từ trên xuống dưới có các lớp đất, chiều dày ít thay đổi:
Lớp 1: Đất trồng trọt với chiều dày 0,5m.
Lớp 2: Đất sét 4 với chiều dày 4m.
Lớp 3: Đất sét pha 2 với chiều dày 5m.
Lớp 4: Đất cát pha 3 với chiều sâu chưa
kết thúc trong phạm vi hố khoan sâu 30m.
>
1
2
3
4
MNN

Trục địa chất
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

BẢNG CHỈ TIÊU CƠ LÝ VÀ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG CỦA CÁC LỚP ĐẤT
STT Lớp đất
Chiều
dày
(m)
γ
(kN/
m
3
)
γ
s
(kN/
m
3
)
W
(%)
W
L
%
W
P
%

ϕ
II
(
o
)
c
II
kPa
E
(kPa)
q
c
(kPa)
SPT
N
30
1 Trồng trọt 0,5 17
2 Sét 4 4 18,6 26,9 37 48 27 23 22 14000 1100 8 – 15
3 Sét pha 2 5 19,1 26,6 31 41 27 18 28 12000 2200 8 – 15
4 cát pha 3
5
hoac
>10
19,5 26,8 24 27 21 16 21 10000 2800 6 – 11
Để tiến hành lựa chọn giải pháp nền móng và độ sâu chôn móng cần phải đánh
giá tính chất xây dựng của các lớp đất.
Lớp 1: Đất trồng trọt, có chiều dày trung bình 0,5m. Lớp đất này không đủ chịu
lực để làm móng công trình, không có tính năng xây dựng, phải bóc bỏ lớp này
và phải đặt móng xuống lớp đất dưới đủ khả năng chịu lực.
Lớp 2 : Sét 4 dày trung bình 4 m có độ sệt:

−
−
= = =
− −
p
L
L p
W W
37 27
I 0,476
W W 48 27

< = <
L
0,25 I 0,476 0,5
nền đất ở lớp 2 này ở trạng thái dẻo .
Hệ số rỗng:
e=
γ
γ +
−
s
(1 0,01W)
1
=
+
− =
26,9(1 0,01.37)
1 0,98

18,6
Trọng lượng riêng đẩy nổi
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

γ
dn
=
3
s w
26,9 10
8,54(KN / m )
1 e 1 0,98
γ − γ −
= =
+ +
Đất sét 4 dẻo cứng có môđun biến dạng E = 14000 kPa
⇒
đất tốt.
Lớp 3: Đất sét pha 2 với chiều dày 5m có độ sệt:
−
−
= = =
− −
p
L
L p
W W

31 27
I 0,286
W W 41 27
< = <
L
0,25 I 0,286 0,5
nền đất ở lớp 3 này ở trạng thái dẻo cứng.
Hệ số rỗng:

γ + +
= − = − =
γ
s
(1 0,01W) 26,6(1 0,01.31)
e 1 1 0,824
19,1

Trọng lượng riêng đẩy nổi:

γ
dn
=
γ − γ −
= =
+ +
3
s W
26,6 10
9,1(KN / m )
1 e 1 0,824

Đất sét pha 2 có mô đun biến dạng E= 12000 kPa
⇒
đất tốt.
Lớp 4: Đất cát pha 3 dày chưa kết thúc ở độ sâu 30m có độ sệt:

−
−
= = =
− −
p
L
L p
W W
24 21
I 0,5
W W 27 21

< = <
L
0,5 I 0,5 0,75
nền đất ở lớp 3 này ở trạng thái dẻo mềm.
Hệ số rỗng
γ + +
= − = − =
γ
s
(1 0,01.W) 26,8(1 0,01.24)
e 1 1 0,704
19,5

Trọng lượng riêng đẩy nổi:

γ
dn
=
γ − γ −
= =
+ +
3
s W
26,8 10
9,86(KN / m )
1 e 1 0,704
Đất cát pha 3 ở trạng thái chặt vừa có môđun biến dạng E = 10000 kPa
⇒
đất
tốt.
*Kết luận:
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Mực nước ngầm ở độ sâu 1,8 m kể từ mặt đất tự nhiên. mực nước ngầm nằm
khá cao nhưng không có khả năng ăn mòn cấu kiện bê tông cốt thép.
2. THIẾT KẾ MÓNG D4 THEO 3 PHƯƠNG ÁN
2.1 Xác định tải trọng tác dụng xuống móng.
Tải trọng tính toán tại chân cột ở đỉnh móng:
N

tt
0
= 1050 KN.m
M
tt
0
= 210 KN
Q
tt
= 126KN
Tải trọng tiêu chuẩn tại chân cột ở đỉnh móng:
1050
875( )
1,2
tt
tc
o
o
N
N KN
n
= = =
210
175( )
1,2
tt
tc
o
o
M

M KNm
n
= = =
126
105( )
1,2
tt
tc
o
o
Q
Q KN
n
= = =
Chọn cốt
0,00
±
là mặt đất phía trong nhà, mặt khác theo sơ đồ đất trong nhà
và ngoài nhà chênh lệch nhau 0,4 m.
2.2 Thiết kế móng M1 theo phương án móng đơn BTCT chôn nông trên
nền thiên nhiên.
2.2.1 Chọn độ sâu chôn móng
Chọn độ sâu chôn móng h=1,5(m) đối với nền đất phía ngoài nhà, như vậy
móng
đặt trong lớp đất thứ hai là sét 4, mực nước ngầm nằm dưới đáy móng.
Như vậy móng đặt sâu trong lớp đất sét 4 một đoạn = 1 m.
2.2.2 Xác định kích thước sơ bộ đáy móng
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN

******

Q
0
tt
- -0.4cèt kh¶o s¸t
±
M
0
tt
N
0
tt
M
tt
0,00
Giả thiết b=1,5(m)
- Cường độ tính toán của đất tại đế móng:

( )
= γ + γ +
'
1 2
II II II
tc
m .m
R A.b. B.h. D.c
K
Tra bảng 3-1(HDĐNM)
m

1
= 1,2 đất sét 4 có I
L
≤ 0,5
m
2
= 1 nhà khung không phải dạng tuyệt đối cứng
K
tc
= 1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả trực tiếp đối với đất.
Tra bảng 3-2(HDĐANM)
ϕ
II
=23 °
⇒
A=0,665 ; B=3,655 ; D =6,245 ; c
II
= 22(kPa);
i i
' 3
II
i
γ h
0,5.17 1.18,6
γ 18,067(kN/m )
h 0,5 1
+
= = =
+
∑

∑

( )
⇒ = + + =
1,2.1
R 0,665.1,5.18,6 3,655.1,5.18,067 6,245.22 306kPa
1
- Diện tích sơ bộ của đế móng:

=
− γ
tc
o
sb
tb tb
N
F .1,2
R h

= =
−
2
875
.1,2 3,86m )
306 20.1,7
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Với
+
+
= = = γ =
tr ng
3
tb tb
h h
1,9 1,5
h 1,7m ; 20kN / m
2 2
Chọn
= =
l
k 1,2
b

⇒ =
*
F
b
k
=
=
3,86
1,79m
1,2
Lấy b=2(m)
⇒
l=1,2.2=2,4(m)

Tính lại R với b=1,8m
( )
= + + =
1,2.1
R 0,665.2.18,6 3,655.1,5.18,067 6,245.22 313,42kPa
1
- Áp lực tiêu chuẩn ở đế móng:

+
 
= ± + γ
 ÷
 
tc tc
tc
o dc
max,min tb tb
N N 6e
P 1 h
l.b l
Giả thiết chiều cao móng h
m
= 0,8 m
+ +
=
tc tc tc
0 m dc
tc
0
M Q .h M

e
N
tc
dc tn tn
N L.b.γ .h=
trong đó :
c
l l
2,4 0,3
L 1,05m
2 2
−
−
= = =
; γ
tn
= 18 kN/m
3
tc
dc
N 1,05.2.18.0,8 30,24kN= =
=
tc tc
dc dc dc
M N .e
, trong đó
c
dc
l l
2,4 0,3

e 0,675m
4 4
+
+
= = =
tc
dc
M 30,24.0,675 20,412kNm= =
175 105.0,8 20,412
e 0,319m
875
+ +
⇒ = =
Tải trọng tiêu chuẩn ở đáy móng:
0
875 30,24 905,24
tc tc tc
dc
N N N
= + = + =
kN
m
tctctc
h.QMM
00
+=
+ e
đc
.N
đ

tc

⇒ M
tc
= 175 + 105.0,8 + 30,24.0,319 = 268,646 kN.m
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Độ lệch tâm:
268,646
0,297m
905,24
tc
tc
tc
M
e
N
= = =

Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng là:
+
 
= ± + γ
 ÷
 
tc tc
tc

o dc tc
max,min tb tb
N N 6e
P 1 h
l.b l
=
875 30,24 6.0,297
1
2.2,4 2,4
+
 
±
 ÷
 
+20.1,5
=
tc
max
p
362,62kPa
=
tc
min
p
82,56kPa > 0
Ta có:
=
tc
max
p

362,62 kPa < 1,2.R = 1,2.313,42 = 376,104kPa
=
tc
tb
p
222,59 kPa < R = 313,42 kPa
Kiểm tra điều kiện kinh tế :
max
1,2
376,104 362,62
3,58% 5%
1,2 376,104
tc
R p
R
−
−
= = <
Vậy kích thước đáy móng bxl = 2x2,4 m thoả mãn điều kiện áp lực dưới đáy
móng và cả điều kiện kinh tế.
Kiểm tra áp lực lên nền đất yếu:
Để đảm bảo cho nền đất dưới đáy móng ổn định và biến dạng trong giới hạn
dẻo thì ta kiểm tra điều kiện:

y y
gl bt
z h z h h dy
R
= = +
σ + σ ≤

Ta có:
∑
=
+= ii
bt
hhz
h
d
γσ
= 0,5.17 + 1.18,6+0,3.18,6+2,7 8,54 = 55,738 kPa
-
= = =
σ = σ
gl gl
z hy 3m o z 0
K .
= =
σ = − σ = − + =
gl tc bt
z 0 tb z h
P 222,59 (0,5.17 1.18,6) 195,49(KPa)
Ta tìm hệ số K
0
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******


∈ = = = = =

y
0
2.h
l 2z l 2,4 2z 2.3
K f( ; ); 1,2; 2
b b b 2 b b 3
Tra bảng ta được
=
0
K 0,379
=
⇒ σ = =
gl
z hy
0,379.195,49 74,09KPa
Tính R
đy
:
'
1 2
dy y II y II II
tc
Fm m
R (A.b . B.H . D.c )
K
= γ + γ +
Tra bảng 3-1(sách hướnng dẫn đồ án nền và móng)
m
1
=1,1 đất sét 4 có độ sệt I

l
>0,5
m
2
=1 Do nhà khung
K
tc
=1 vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm trực tiếp đối với
đất.
Với ϕ = 23
0
tra bảng 3-2 (HDĐANM) ta có:
A=0,665; B=3,655; D=6,245
+ + +
γ = =
'
II
0,5.17 1.18,6 0,3.18,6 2,7.8,54
12,386
4,5
kN/m
3
H
y
=h+h
y
= 1,5+3=4,5m
− −
= = =
l b 2,4 2

a 0,2
2 2
m
=
= = =
σ
tc
0
y
gl
z hy
N 875
F 11,81
74,09
m
2
2
y y
b F a= +
− = + − =
2
a 11,81 0,2 0,2 3,23
m
1,1.1
(0,665.3,23.8,54 3,655.4,5.12,386 6,245.22) 395,397
1
dy
R kPa= + + =
Ta thấy:
395,397 55,738 74,09 129,828

y y
bt gl
dy z h h z h
R kPa kPa
σ σ
= + =
= > + = + =
Vậy thỏa mãn điều kiện áp lực lên nền đất yếu(sét 4)
2.2.4 Kiểm tra kích thước sơ bộ đáy móng theo TTGHII:
- Ứng suất bản thân tại đế móng:

=
σ = γ = + =
∑
bt
z h i i
h 0,5.17 1.18,6 27,1(KPa)
Ứng suất gây lún tại đế móng
= =
σ = − σ = − =
gl tc bt
z 0 tb z h
P 222,59 27,1 195,49(KPa)
- Ứng suất gây lún tại độ sâu z
i
:
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 10
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Chia đất nền dưới đế móng thành các lớp phân tố có chiều dày
≤ = =
i
b 2
h 0,5(m)
4 4
.
Chọn h
i
=0,5 (m)

gl gl
zi oi z 0
K .
=
σ = σ

Bảng để tính
gl
zi
bt
zi
σσ
,
Tại độ sâu 8 m kể từ đế móng có:
σ
gl
= 8,21kPa < 0,1 σ
bt

= 0,1.92,138 = 9,2138kPa
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 11
Điểm Z(m) 2z/B L/B K
0

δ
gl
zi

δ
bt
zi
0 0 0,00 1.2 1 195.49 27.1
1 0.3 0.3 1.2 0.976 190.8 32.68
2 0.5 0.5 1.2 0.9335 182.49 34.388
3 1 1 1.2 0.7275 142.22 38.658
4 1.5 1.5 1.2 0,52825 103.27 42.928
5 2 2 1.2 0.379 74.09 47.198
6 2.5 2.5 1.2 0.2785 54.44 51.468
6* 3 3 1.2 0,232 40.96 55.738
7 3.5 3.5 1.2 0.1615 31.57 60.288
8 4 4 1.2 0.127 24.83 64.838
9 4.5 4.5 1.2 0.10325 20.18 69.388
10 5 5 1.2 0.0855 16.71 73.938
11 5.5 5.5 1.2 0.0715 13.98 78.488
12 6 4,80 1.2 0.06 11.73 83.038
13 6.5 5,20 1.2 0.05175 10.11 87.588
14 7 5,60 1.2 0.042 8.21 92.138
g l
zi

σ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

vậy giới hạn nền đến tại điểm 14 ở độ sâu 7 (m) kể từ đế móng.
Độ lún (S) của nền xác định theo công thức:
S
i
=
i
i
gl
zi
gl
zi
i
i
gl
zi
gl
zi
E.
h).(
.,
E.
h) (
2
80
2

11
−−
σ+σ
=
σ+σβ
=
0,8.0,3 195,49 190,8 0,8.0,2 190,8 182,49
. .
14000 2 2 14000 2 2
0,8.0,5 182,49 40,96
. 142,22 103,27 74,09 54,44
14000 2 2
0,8.0,5 40,96 8,21
. 31,57 24,83 20,18 16,71 13,98 11,73 10,11
12000 2 2
   
= + + +
   
   
 
+ + + + + +
 
 
 
+ + + + + + + + +


0,02444m 2,444cm



= =
S = 2,444cm < S
gh
= 8cm
⇒
Thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối.
cks:-0.4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6*
σ
bt
zi
σ
gl
zi
cos 0.00
177.76

27.1
173.63
32.68
166.27
34.388
132.79
38.658
96.63
42.928
68.93
47.198
50.85
51.468
38.37
55.738
29.63
60.288
23.375
64.838
19
69.388
15.753
73.938
13.175
78.488
11.11
83.038
9.576
87.588
8.31

92.138
0
(KPa)(KPa)
1
2
3
4
MNN
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 12
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT GÂY LÚN
2.2.5. Tính toán độ bền và cấu tạo móng:
Dùng bê tông B15, R
b
= 8500(kPa), R
bt
= 750(kPa)
Cốt thép C
II
, R
s
=280000(kPa).
Khi tính toán độ bền ta phải dùng tổ hợp tải trọng bất lợi nhất.
tt
P
max
tt

P
min
P
1
Trọng lượng của móng và đất trên các bậc móng không làm cho móng bị uốn
và không gây ra đâm thủng nên ta không kể đến.
• Áp lực tính toán ở đáy móng:
tt
max
min
P
=
+ Ν
 
±
 ÷
 
tt tt
o dc
N 6.e
1
l.b l

Với
+ +
=
+
tt tt tt
0 0 m dc
tt tt

0 dc
M Q .h M
e
N N
tt tc
dc dc
N N .n 30,24.1,1 33,264kN= = =
tt tc
dc dc
M M .n 20,412.1,1 22,45kN= = =
210 126.0,8 22,45
e 0,307m
1050 33, 264
+ +
= =
+

tt
max
min
1050 33, 264 6.0,307
P 1
2,4.2 2,4
+
 
⇒ = ±
 ÷
 
tt
P

max
=398,89 (KPa)
tt
P
min
=52,47 (KPa)
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

+ +
= = =
tt tt
tt
max min
tb
P P 398,89 52,47
P 225,68(KPa)
2 2
− −
= = =
c
l l 2,4 0,3
L 1,05(m)
2 2

− −
= + − = + − =
tt tt tt tt

1 min max min
l L 2,4 1,05
P P (P P ) 52,47 (398,89 52,47) 247,33(KPa)
l 2,4
Làm lớp bê tông lót dày 10cm, vữa ximăng cát vàng B7,5 đá
4 6
×
nên ta chọn
lớp bảo vệ cốt thép 0,035m.
Chọn chiều cao móng h
m
= 0,8
⇒
h
0
= 0,8 - 0,035 = 0,765m)
*Kiểm tra chiều cao làm việc của móng theo điều kiện đâm thủng:
Diện tích đâm thủng:
c=L-h
0
=1,05- 0,765= 0,285 m
F
ct
= c.b = 0,285.2= 0,57m
2
Áp lực tính toán trung bình trong phạm vi diện tích gây đâm thủng.
2
max
tt
c

tt
tt
ct
PP
P
+
=

min max min
2,4 0,285
( ) 52,47 (398,89 52,47) 357,75
2,4
tt tt tt tt
c
l c
P P P P kPa
l
− −
= + − = + − =
max
398,89 357,75
378,32
2 2
tt tt
tt
c
ct
P P
P kPa
+

+
= = =
-Lực đâm thủng:
. 378,32.0,57 215,64
tt
ct ct ct
N P F
= = =
KN
- Lực chống đâm thủng: α.R
bt
.h
0
.b
tb
b
tb
=b
c
+h
0
=0,22+0,765=0,985 m
α.R
bt
.h
0
.b
tb
= 1 . 750 . 0,765 . 0,985 = 565,14 kN >N
ct

= 215,64 kN
⇒ móng không bị phá hoại do chọc thủng
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 14
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Tính toán cốt thép cho móng.
Cốt thép để dùng cho móng chịu mômen do áp lực phản lực của đất nền gây
ra.
Khi tính mômen ta quan niệm cánh như những công sôn được ngàm vào các
tiết diện đi qua mép cột.
* Mô men tương ứng với mặt ngàm I-I
2 2
max 1
2
2.398,89 247,33
. 2.1,05 . 384,08( )
6 6
tt tt
I
p p
M b L KNm
+
+
= = =
Diện tích cốt thép để chịu mômen M
I

2 2

.
384,08
0,00199( ) 19,9( )
0,9. . 0,9.0,765.280000
I
S I
o S
M
A m cm
h R
= = = =
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 15
IIII
cos 0.00
cks:-0.4
tt
P
c
P
1
tt
tt
tt
P
max
tt
P
min
P
tb

I
I
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Chọn
18 12
φ
; A
S
= 20,358 cm
2
> 19,9 (cm
2
)
Chiều dài một thanh:
* ,
1
2 2,4 2.0.025 2,35l l a m
= − = − =
Khoảng cách các cốt thép dài cần bố trí:

,,
.2 abb
−=
=2 – 2(0,025+0,015) = 1,92m
Khoảng cách giữa hai trục cốt thép:
a =
,

1,92
0,113
1 18 1
b
m
n
= =
− −
chọn a= 110mm
* Mô men tương ứng với mặt ngàm II-II:
2
2
( )
2,4.(2 0,22)
. .225,68 214,5( )
8 8
tt
c
II tb
l b b
M P KNm
−
−
= = =
Diện tích cốt thép chịu mômen M
II
2 2
'
.
214,5

0,00113( ) 11,3( )
0,9. . 0,9.0,753.280000
II II
S II
o S
M
A m cm
h R
−
= = = =
Với h
’
0
= h
0
- (
1
φ
/2+
2
φ
)
≈
h
0
-
1
φ
= 0.765 – 0.012 = 0,753m
Chọn cốt thép 15

φ
10 A
S
= 11,775cm
2
Chiều dài mỗi thanh:
*
2 2.0,025 1,95b m
= − =
.
Khoảng cách các cốt thép ngắn cần bố trí:

,
2,4 2(0,015 0,025) 2,32l m
= − + =
Khoảng cách giữa hai trục cốt thép:
a =
,
2,32
0,1657
1 15 1
l
m
n
= =
− −
. chọn a=160 mm
2.3)Móng đơn bê tông cốt thép trên đệm cát:
2.3.1 Xác định kích thước sơ bộ đáy móng:
Dùng cát hạt thô vừa, đầm chặt vừa để làm đệm cát: Tra bảng TCXD 45-

78(bảng 2.3)ta có cường độ tính toán của cát làm đệm: Ro=400Kpa, cường độ
này ứng với b
1
=1m; h
1
=2m.
Thiết kế móng đơn bêtông cốt thép trên nền đệm cát, chọn độ sâu chôn móng
h=1,5m kể từ đáy móng đến lớp đất phía ngoài nhà, đất trong nhà chênh đất
ngoài nhà .0,4m.
Tải trọng tiêu chuẩn ở đỉnh móng:
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 16
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

N
tc
0
=875(KN)
M
tc
0
=175(KNm)
Q
tc
0
=105(KN)
Ta có h=1,5m<2m; ta chọn b=1,8m
*Cường độ tính toán của cát tính theo công :
1 1

0 1
1 1
b b h.h
R R (1 K . ).
b 2h
−
= +
K
1
là hệ số kể đến ảnh hưởng bề rộng móng lấy K
1
=0,125 đối với đất cát (trừ
cát bụi)
− +
= + =
1,8 1 1,5 2
R 400(1 0,125.( ) 385
1 2.2
kPa
- Diện tích đáy móng:
= = =
− γ −
tc
2
0
tb tb
N 875
F 2,49m
R .h 385 20.1,7
Do móng chịu tải lệch tâm nên ta tăng diện tích đế móng lên

= = =
* 2
F 1,2.F 1,2.2,49 3m
Chọn
*
l F
1,2 b
b 1,2
= ⇒ =
=
3
1,2
=1,58m
Lấy b=1,8
⇒ = = =
l 1,2.b 1,2.1,8 2,16m
chọn l=2,2m
Áp lực tiêu chuẩn ở đế móng:
- Áp lực tiêu chuẩn ở đế móng:

+
 
= ± + γ
 ÷
 
tc tc
tc
o dc
max,min tb tb
N N 6e

P 1 h
l.b l
Giả thiết chiều cao móng h
m
= 0,8 m
+ +
=
tc tc tc
0 o m dc
tc
0
M Q .h M
e
N
tc
dc tn tn
N L.b.γ .h=
trong đó :
c
l l
2,2 0,3
L 0,95m
2 2
−
−
= = =
; γ
tn
= 18 kN/m
3

tc
dc
N 0,95.1,8.18.0,8 24,624kN= =
=
tc tc
dc dc dc
M N .e
, trong đó
c
dc
l l
2,2 0,3
e 0,625m
4 4
+
+
= = =
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

tc
dc
M 24,624.0,625 15,39kNm= =
175 105.0,8 15,39
e 0,3135m
875
+ +
⇒ = =

Tải trọng tiêu chuẩn ở đáy móng:
tc tc tc
0 dc
N N N 875 24,624 899,624
= + = + =
kN
m
tctctc
h.QMM
00
+=
+ e
đc
.N
đ
tc

⇒ M
tc
= 175 + 105.0,8 +24,624.0,3135 = 266,72 kN.m
Độ lệch tâm:
266,72
0,296m
899,624
tc
tc
tc
M
e
N

= = =

Áp lực tiêu chuẩn ở đáy móng là:
+
 
= ± + γ
 ÷
 
tc tc
tc
o dc tc
max,min tb tb
N N 6e
P 1 h
l.b l
=
875 24,624 6.0,296
1
2,2.1,8 2,2
+
 
±
 ÷
 
+20.1,5
tc
max
P 444,57kPa =

tc

min
P = 77,78kPa

tc
tb
P 261,175kPa =

* Kiểm tra điều kiện áp lực tại đế móng:
max
444,57 1, 2 1,2.385 462( )
tc
P kPa R kPa
= < = =


= < =
tc
tb
P 261,175 R 385KPa
Thoả mãn điều kiện áp lực đáy móng
Kiểm tra điều kiện kinh tế:
max
1,2
462 444,57
.100% 3,77% 5%
1,2 462
tc
R P
R
−

−
= = <
⇒ Thoả mãn điều kiện kinh tế.
Vậy kích thước đế móng là (1,8x2,2)m.
2.3.2 Xác định kích thước đệm cát
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 18
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Chọn chiều cao đệm cát h
đ
=1m Kiểm tra chiều cao h
đ
áp lực gây lún tại đáy
đệm cát.
= + =
≥ σ + σ
bt gl
dy z h hdc z hdc
R
chọn
3
dc
γ 20(kN/m )=
gl gl
z hy 0 z 0
K . .
= =
σ = σ

bt
hhz
d
+=
σ
= 0,5.17 + 1.18,6 + 0,3.20 + 1,2.10 = 45,1kPa
bt
hz
tc
tb
gl
z
P
==
−=
σσ
0
=265,48 – (0,5.17 + 0,1.18,6 ) = 238,38 (kPa)
∈ = = = = =
d
0
l 2.z l 2,2 2.z 2.h 2.1
K ( ; ); 1,1667; 1,11
b b b 1,8 b b 1,8

Tra bảng được K
0
=0,18029
0 0

.
d
gl gl
z h z
K
σ σ
= =
=
= 0,18029 . 238,38 = 42,978kPa
H
y
=h+h
d
=1,5+1=2,5 m

' 3
45,1
18,04 /
2,5
d
bt
z h h
II
d
kN m
h h
σ
γ
= +
= = =

+
2,2 1,8
0,2
2 2
l b
a m
− −
= = =
2
0
238,38.1,8.2,2
. 22
42,978
d
gl
z
y
gl
z h
F F m
σ
σ
=
=
= = =
2 2
22 0,2 0,2 4,5
y y
b F a a m= + − = + − =
Lớp đất có

ϕ = ⇒ = = = = γ =
0 0 3
II II II
23 A 0,665;B 3,655;D 6,245;c 22; 8,54KN / m
1,1.1
(0,665.4,5.8,54 3,655.2,5.15,033 6,245.22) 330,34
1
dy
R kPa
= + + =
gl
hz
bt
hhz
dd
=+=
+
σσ
= 45,1 + 42,97 = 88,07 kPa < R
dy
= 330,34 kPa
Như vậy chiều cao đệm cát đã thoả mãn điều kiện áp lực lên lớp đất (sét 4).
2.2.4, Kiểm tra kích thước sơ bộ đáy móng theo TTGHII:
Ứng suất gây lún tại đế móng:
bt
hz
tc
tb
gl
z

P
==
−=
σσ
0
=261,175 – (0,5.17 + 1.18,6) = 234,075 (kPa)
chia nền đất dưới đáy móng thành các phân tố có chiều dày
i
b 1,8
h 0,45m
4 4
= = =
chọn Tra bảng quy phạm với đất sét pha t a có bảng tính
gl bt
zi zi
;σ σ
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 19
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Ta thấy tại độ sâu 6,75m thì σ
gl
= 9,29 kPa < 0,1 σ
bt
= 0,1.96,28 = 9,28kPa
Vậy giới hạn nền tại điểm 17
Tra bảng quy phạm với cát thô vừa chặt vừa được E=35000Kpa
Độ lún tuyệt đối:
σ

= β
∑
gl
zi i
oi
.h
S .
E
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 20
Điểm
z
i
(m)
2z/b l/b K
0
gl
zi
σ
(kPa)
bt
zi
σ
(kPa)
0 0.00 0.00 1.222 1 234.075 27.1
1 0.3 0.333 1.222 0.97373 227.93 33.1
2 0.45 0.5 1.222 0.95138 222.69 34.6
3 0.9 1 1.222 0.74364 174.06 39.1
4 1.35 1.5 1.222 0.53879 126.12 43.6
4* 1.50 1.667 1.222 0.48034 112.43 45.1
5 1.80 2.00 1.222 0.38285 89.61 47.622

6
2.2
5
2.5 1.222 0.28183 65.97 51.505
7 2.7 3 1.222 0.2123 49.69 55.348
7* 3 3.333 1.222 0.17812 41.69 57.91
8 3.15 3.5 1.222 0.16378 38.33 59.281
10 3.60 4.00 1.222 0.129 30.195 63.294
11 4.05 4.5 1.222 0.10485 24.54 67.507
12 4.5 5 1.222 0.08687 20.33 75.733
13 4.95 5.5 1.222 0.07265 17 79.846
14 5.4 6 1.222 0.0611 14.3 83.959
15 5.85 6.5 1.222 0.05269 12.33 88.072
16 6.3 7 1.222 0.04577 10.71 92.185
17 6.75 7.5 1.222 0.03969 9.29 96.28
g l
zi
σ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

0,8.0,3 234,075 227,92 0,8.0,15 227,92 222,69
35000 2 2 35000 2 2
0,8.0,45 222,69 126,12 0,8.0,15 126,12 112,43
174,6
14000 2 2 14000 2 2
0,8.0,3 112,43 89,61 0,8.0,45 65,97
14000 2 2 14000 2
S

   
= + + +
   
   
   
+ + + + + +
   
   
 
+ +
 
 
49,69 0,8.0,3 49,69 41,69
2 14000 2 2
0,8.0,15 41,69 38,33 0,8.0,45 38,33 9,29
30,195 24,54 20,33 17 14,3 12,33 10,71
12000 2 2 12000 2 2
0,0154 1,54m cm
   
+ + +
   
   
   
+ + + + + + + + + + +
   
   
= =
S = 1,54cm < S
gh
= 8cm

⇒
Thoả mãn điều kiện độ lún tuyệt đối.
1
2
3
4
MNN
cks:-0.4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6*
cos 0.00
0

σ
bt
zi
σ

gl
zi
(kPa)
234.075
27.1
227.93
33.1
222.69
34.6
174.06
39.1
126.12
43.6
112.43
45.1
89.61
47.622
65.97
51.505
49.69
55.348
41.69
57
.
91
38.33
59.281
30.195
63.294
24.54

67.507
20.33
75.733
17
79.846
14.3
83.959
12.33
88.072
10.71
92.185
9.29
96.28
(kPa)
BIỂU ĐỒ ỨNG SUẤT GÂY LÚN
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 21
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Bề rộng đệm cát
b
d
= b + 2h
d
. tgα = 1,8 + 2.1,5.tg30
0
= 3,53m
Tạo lớp đệm cát nghiêng một góc
≥

β
góc ma sát trong của lớp đất đặt đệm cát
chọn
⇒=
0
30
β
chiều rộng đáy trên đệm cát:
b
tr
= b
d
+ 2h
d
. tgβ = 3,53 + 2 . 1,5 . tg30
0
= 5,26 m
- Chiều dài đáy đệm cát
l
d
= l + 2h
d
. tgα = 2,1 + 2 . 1,5 . tg30
0
= 3,83m
Chiều dài đáy trên đệm cát: l
tr
= l
d
+ 2h

d
. tgβ = 3,83 + 2 . 1,5 . tg30
0
= 5,56 m
2.3.5, Tính toán độ bền và cấu tạo móng:
Dùng bê tông B15, R
b
= 8500 kPa; R
bt
=750Kpa
Cốt thép nhóm CII có R
s
=280000Kpa. Làm lớp bê tông lót dày 10cm B7,5 vữa
xi măng cát.
tt
P
max
tt
P
min
P
tb
I
I
IIII
cos 0.00
tt
P
c
P

1
tt
tt
cos ks: 0.4
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 22
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

Khi tính toán độ bền ta phải dùng tổ hợp tải trọng bất lợi nhất
Áp lực tính toán ở đáy móng:
tt
P
min
max
=
6.
1
.
tt
o dc
N N
e
l b l
+
 
±
 ÷
 
=

+
 
±
 ÷
 
1050 20,5 6.0,3135
1
2,1.1,8 2,1
tt
P
max
= 526,59 KPa
tt
P
min
=28,97 KPa
tt
tb
P
=277,78 Kpa

)(
minmaxmin1
tttttttt
PP
l
Ll
PP
−
−

+=
− −
= = =
c
l l 2,1 0,3
L 0,9m
2 2
−
= + − =
tt
1
2,1 0,9
P 28,97 (526,59 28,97)
2,1
313,324KPa
*Lớp bêtông lót dày 10cm, vữa xi măng cát vàng B7,5 đá
64×
do đó lớp bảo vệ
cốt thép lấy bằng 0,035m
Chọn chiều cao móng h
m
= 0,8
⇒
h
0
= 0,8 - 0,035 = 0,765m)
*Kiểm tra chiều cao làm việc của móng theo điều kiện đâm thủng:
Diện tích đâm thủng:
c=L-h
0

=0,9- 0,765= 0,135 m
F
ct
= c.b = 0,135 . 1,8 = 0,243 m
2
Áp lực tính toán trung bình trong phạm vi diện tích gây đâm thủng.
2
max
tt
c
tt
tt
ct
PP
P
+
=

min max min
2,2 0,135
( ) 28,97 (526,59 28,97) 496,05
2,2
tt tt tt tt
c
l c
P P P P kPa
l
− −
= + − = + − =
max

526,59 496,05
511,32
2 2
tt tt
tt
c
ct
P P
P kPa
+
+
= = =
-Lực đâm thủng:
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 23
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

ct
tt
ctct
FPN .
=
= 511,32 . 0,243 = 124,25 kN
- Lực chống đâm thủng: α.R
bt
.h
0
.b
tb

b
tb
=b
c
+h
0
=0,22+0,765=0,985 m
α.R
bt
.h
0
.b
tb
= 1 . 750 . 0,765 . 0,985 = 565,14 kN > N
ct
= 124,25 kN
⇒ móng không bị phá hoại do chọc thủng
Tính toán cốt thép cho móng.
Cốt thép để dùng cho móng chịu mômen do áp lực phản lực của đất nền gây
ra.
Khi tính mômen ta quan niệm cánh như những công sôn được ngàm vào các
tiết
diện đi qua chân cột.
* Mô men tương ứng với mặt ngàm I-I
2 2
max 1
2
2.526,59 313,324
. 1,8.0,9 . 332,06( )
6 6

tt tt
I
p p
M b L KNm
+
+
= = =
Diện tích cốt thép để chịu mômen M
I

2 2
.
332,06
0,001722( ) 17,22( )
0,9. . 0,9.0,765.280000
I
S I
o S
M
A m cm
h R
= = = =
Chọn
16 12
φ
; A
S
= 18,096cm
2
> 17,22(cm

2
)
Chiều dài một thanh:
mall 15,2025.0.22,22
,*
1
=−=−=
Khoảng cách các cốt thép dài cần bố trí:

,,
.2 abb
−=
=1,8 – 2 x (0,025+0,015) = 1,72m
Khoảng cách giữa hai trục cốt thép:
a =
,
1,72
0,1075
1 16 1
b
m
n
= =
− −
chọn a100mm
* Mô men tương ứng với mặt ngàm II-II:
2
2
( )
2,2.(1,8 0,3)

. .277,78 171,876( )
8 8
tt
c
II tb
l b b
M P KNm
−
−
= = =
Diện tích cốt thép chịu mômen M
II
SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 24
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
KHOA XÂY DỰNG GVHD : Th.S PHÙNG VĂN KIÊN
******

2 2
'
.
171,876
0,00906( ) 9,06( )
0,9. . 0,9.0,753.280000
II II
S II
o S
M
A m cm
h R
−

= = = =
Với h
’
0
= h
0
- (
1
φ
/2+
2
φ
/2)
≈
h
0
-
1
φ
= 0,765 – 0,012 = 0.753m
Chọn cốt thép 12
φ
10 A
S
= 9,42 cm
2
Chiều dài mỗi thanh:
mb 75,1025,0.28,1
*
=−=

.
Khoảng cách các cốt thép ngắn cần bố trí:

ml 12,2)025,0015,0(22,2
,
=+−=
Khoảng cách giữa hai trục cốt thép:
a =
,
2,12
0,193
1 12 1
l
m
n
= =
− −
. chọn a190mm
2.4).Phương án móng cọc:
2.4.1 Chọn loại kích thước cọc và phương án thi công:
Thiết kế móng cọc cho cột trục B nhà khung bê tông cốt thép .tiết diện
cột:30x30cm. cốt phía ngoài nhà thấp hơn trong nhà 0,4m. Đáy đài đặt ở cốt
-1,5m kể từ cốt ngoài nhà.
Tải trọng tính toán ở đỉnh đài
N
0
tt
=1050(KN); M
0
tt

=210(KNm); Q
tt
=126(KN).
Tải trọng tiêu chuẩn ở đỉnh đài:
= = = = = =
tt tt
tc tc
0 0
0 0
N 1050 M 210
N 875(KN);M 175(KNm);
n 1,2 n 1,2
= = =
tt
tc
0
Q 126
Q 105(KN)
n 1,2
Chọn cọc BTCT chế tạo sẵn tiết diện (30x30)cm , bê
tông B25 thép dọc 4Φ16-CII cọc dài 10 m được nối từ 2 đoạn 5m ,phần cọc
nguyên ngàm vào đài là 0,15m, phần râu thép đập đầu cọc 0,35m chân cọc
cắm vào lớp 4 cát pha là 1,85m , cọc được hạ bằng phương pháp đóng , chiều
cao đài giả thiết
d
h
= 0,8m cốt đế đài đặt ở -1,9m so với cốt
0,00
±
Để nối các cọc lại với nhau ta dùng phương pháp hàn

SVTH: MÙA A SỞ LỚP 2009X4 Page 25
1
4
2
3
5