Tổ chức thi công nền móng công trình cụm CT1 khu di dân Đồng Tầu

đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
Phần thứ iii
Nền móng
15%
Nhiệm vụ đ ợc giao
- Thiết kế móng M1 dới cột trục D
- Thiết kế móng M2 dới cột trục B,C
G.v.h.d : Th.s nguyễn thanh hơng


SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
1
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
I. điều kiện địa chất công trình
Theo báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình cụm CT1 khu di dân Đồng
Tầu , nền đất từ trên xuống ít thay đổi trong mặt bằng.
Sức chịu tải của cọc đợc tính theo xuyên tĩnh
Trụ địa chất tại địa điểm xây dựng công trình từ trên xuống dới gồm có các
lớp đất nh sau:
- Lớp đất lấp dày trung bình : 1 m.
- Lớp sét dày trung bình: 6,6 m.
- Lớp sét pha dày trung bình: 7,4 m.
- Lớp cát pha dày trung bình: 6,7 m.
- Lớp cát hạt nhỏ dày trung bình: 5,9 m.
- Lớp cát hạt trung có chiều dày cha kết thúc trong phạm vi hố khoan thăm
dò có chiều sâu 35 m.
Mực nớc ngầm gặp ở độ sâu trung bình 2,5 m so với mặt đất khi khảo sát
Các chỉ tiêu cơ lý và thí nghiệm hiện trờng của các lớp đất nh trong bảng:
Lớ

p
đất
Tên lớp đất

KN/m
3

s
KN/m
3
W
%
W
L
%
W
p
%

o
II
c
II
k
Pa
E
MPa
q
c
KPa

1 Đất lấp 16,6 - - - - - - - -
2 Sét 18 26 38 45 25 11,3 28 6030 1420
3 Sét pha 18,2 26,3 36,5 39 24 13,4 23 6870 1730
4 Cát pha 18,4 26,5 28,1 30,2 25,4 17,2 19 7190 2010
5 Cát hạt nhỏ 18,5 26,6 21,3 - - 24,6 - 10860 4270
6 Cát hạt trung 18,6 26,8 17,8 - - 33,8 - 34700 8130
II đánh giá điều kiện địa chất công trình
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
2
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
Lớp 1: Đất lấp có chiều dày trung bình 1 m. Lớp đất này không đủ chịu lực để làm
nền công trình
Lớp 2 : Sét có chiều dày trung bình 6,6 m
Độ sệt của đất là:

2L
I
=
p
l
p
WW
WW


=
65,0
2545
2538

=


.
Có 0,5<I
L
<0,75 -> Đất ở trạng thái dẻo mềm có E=6030Kpa ,đất trung bình
Hệ số rỗng e
2
=
1
)01,01(

+


W
s
=
1
18
)38.01,01(26

+
=0,993
Trọng lợng riêng đẩy nổi của lớp 2:

đn2
=
2

2
1 e
ns
+


=
=
+

993,01
1026
8,03 kN/m
3
Lớp 3 : Sét pha có chiều dày trung bình 7,4 m
Độ sệt của đất là:

3L
I
=
3
3
33
p
l
p
WW
WW

=
833,0
2439
245,36
=


.
Có 0,75<I
L
<1 -> Đất ở trạng thái dẻo nhão có E=6870Kpa ->đất trung bình
Hệ số rỗng e
3
=
1
)01,01(

+


W
s
=
1
2,18
)5,36.01,01(3,26

+
=0,973
Trọng lợng riêng đẩy nổi của lớp 3:

đn3
=
2
2
1 e
ns
+


=
=
+

973,01
103,26
8,26 kN/m
3
Lớp 4: Cát pha Chiều dày trung bình của lớp đất là 6,7 m
Độ sệt của đất là:

4L
I
=
4
4
44
p
l
p

WW
WW


=
563,0
4,252,30
4,251,28
=


.
Có 0<I
L
<1 -> Đất ở trạng thái dẻo có E=7190->đất trung bình
Hệ số rỗng e
4
=
1
).01,01(
4
44

+


W
S
=
1

4,18
)1,28.01,01(5,26

+
= 0,845
Trọng lợng riêng đẩy nổi của đất lớp 4:
đn4
=
4
4
1 e
nS
+


=
845,01
105,26
+

= 8,94 kN/m
3
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
3
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
Lớp 5: Cát hạt nhỏ: Chiều dày trung bình của lớp đất là 5,9 m
Hệ số rỗng e
5
=

1
).01,01(
5
55

+


W
S
=
1
5,18
)3,21.01,01(6,26

+
= 0,744
0,6 < e=0,744 < 0,75 .Cát ở trạng thái chặt vừa có môdun biến dạng
E =10860Kpa> 10000 KPa, đất tơng đối tốt
Trọng lợng riêng đẩy nổi của đất lớp 5:
đn5
=
5
5
1 e
nS
+


=

744,01
106,26
+

= 9,52 kN/m
3
Lớp 6: Cát hạt trung: Chiều dày cha kết thúc trong phạm vi hố thăm dò sâu 35m.
Đây là lớp đất rất tốt ( E=34700kPa> 20000 KPa )
Hệ số rỗng e
6
=
1
).01,01(
6
66

+


W
S
=
1
6,18
)8,17.01,01(8,26

+
= 0,697
0,55 < e=0,697 < 0,7 .Cát hạt trung trạng thái chặt vừa.
Trọng lợng riêng đẩy nổi:

đn6
=
6
6
1 e
nS
+


=
697,01
108,26
+

= 9,9 kN/m
3
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
4
®å ¸n tèt nghiÖp
kü s x©y dùng kho¸ 2002-2007
sÐt pha
c¸t pha
sÐt
c¸t h¹t nhá
c¸t h¹t trung
®Êt lÊp
mnn
Trô ®Þa chÊt c«ng tr×nh
III. nhiÖm vô ®îc giao
SVth: ®µm kh¸nh duy - LíP 2002x5

5
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
Thiết kế móng M1 dới cột trục D,M2 dới cột trục B,C của khung K1:
IV. Chọn loại nền và móng
Căn cứ vào đặc điểm công trình, tải trọng công trình, điều kiện địa chất công trình,
địa điểm xây dựng ta chọn phơng án móng cọc bê tông cốt thép chế tạo sẵn, ép trớc
bằng mát ép thuỷ lực.
Tra bảng 16 TCXD 45-78 với nhà khung bê tông cốt thép có tờng chèn:
Độ lún tuyệt đối giới hạn : S
gh
= 8cm
Độ lún lệch tơng đối giới hạn : S
gh
=0,001
V. Thiết kế móng m1 dới cột trục D
1. Xác định tải trọng tác dụng lên móng
Nội lực tính toán ở chân cột theo tổ hợp cơ bản theo kết quả giải khung:
Tiết diện chân cột : 500x600 mm
Tải trọng tác dụng tại chân cột đợc lấy từ bảng tổ hợp nội lực. Tổng tải trọng
tác dụng lên móng đợc cộng thêm trọng lợng giằng móng và tờng ngăn của tầng 1.
* Trọng lợng giằng móng:
Cốt đỉnh giằng -0,03m
- Giả thiết giằng móng có kích thớc 300 x 550 mm.
Trọng lợng trên 1m dài của giằng móng :
45,05,255,03,01,1 =ììì=
tt
g
g
(T/m).

Tải trọng do bản thân giằng tác dụng vào móng (gồm có cả giằng ngang và
giằng dọc)
N
g
= g
g
. (7,7/2+ 7,6/2 ) = 0,45 .7,65 = 3,44 (T)
* Trọng lợng tờng ngăn
- Tờng ngăn 220 cao (4,5 + 0,45 - 0,7) = 4,25 (m):
15,28,125,4)015,023,122,01,1( =ìììì+ì=
tt
t
g
(T/m).
Tải trọng do bản thân do tờng tác dụng vào móng
N
t
= g
t
. (7,7/2+ 7,6/2 ) = 2,15 .7,65 = 16,45(T)
* Trọng lợng cột tầng 1
- Côt trục D- 6 có kích thớc: 0,5x 0,6 có chiều cao h=4,5+1 = 5,5 (m).
96,48,15,5015,0)6,05,0(23,15,25,56,05,01,1
cot
=ììì+ìì+ìììì=
tt
G
(T).
- Tải trọng tính toán
- Tổng tải trọng tính toán tác dụng ở mức đỉnh móng:

SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
Móng Cột trục N
0
tt
(T) M
0
tt
(T.m) Q
tt
(T)
M1 D 468,6 36,74 9,627
6
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
48,49396,445,1647,36,468
0
=+++=
tt
N
(T).=4934,8 KN
74,36
0
=
tt
M
(T.m) =367,4 KN.m
63,9=
tt
Q
(T) =96,3 KN

- Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng ở mức đỉnh móng:
13,4291
15,1
8,4934
0
0
===
n
N
N
tt
tc
(KN).
48,319
15,1
4,367
0
0
===
n
M
M
tt
tc
(KN.m)
74,83
15,1
3,96
==
tc

Q
(KN).
2. Lựa chọn tiết diện
2.1.Chọn cọc:
+ Sử dụng cọc bê tông cốt thép tiết diện vuông 35 x35, cọc mác bê tông
300
#
, cốt thép dọc gồm 420AII.
+ Mũi cọc cắm vào lớp cát hạt trung 1,4 m , tổng chiều dài cọc 28 m , gồm 4
đoạn cọc 7m nối với nhau bằng cách hàn các bản thép ở đầu cọc đảm bảo yêu cầu
chịu lực nh thiết kế.
+ Cọc đợc ngàm vào đài một đoạn 0,75 m trong đó đập vỡ 0,6 m cho trơ cốt
thép dọc ra, còn lại 0,15 m cọc để nguyên trong đài.
+ Cọc đợc hạ vào lòng đất bằng phơng pháp ép cọc.
+ Sơ bộ chọn chiều cao đài h
đ
= 1,2 m (Chiều cao cụ thể sẽ đợc quyết định
khi tính toán độ bền và cấu tạo đài cọc )
+ Lớp bêtông lót móng dày 0,1 m
+ Đáy đài nằm ở độ sâu -2,2 m so với cốt 0,00
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
7
®å ¸n tèt nghiÖp
kü s x©y dùng kho¸ 2002-2007
sÐt
c¸t h¹t nhá
c¸t h¹t trung
®Êt lÊp
0,00
-0,45

mnn
-2,2
-1,0
sÐt pha
c¸t pha
SVth: ®µm kh¸nh duy - LíP 2002x5
8
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
2.2. Chọn vật liệu:
- Bêtông cọc, đài mác M300 : R
n
= 13. 10
3
KN/m
2
- Thép cho cọc và đài: Cốt chịu lực AII : R
a
= R
a
= 28. 10
4
KN/m
2
3. Xác định sức chịu tải của cọc
3.1. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc:
P
VL
= ( F
bt

. R
n
+ F
a
. R
a
)
Trong đó:
: Hệ số uốn dọc. Do móng cọc đài thấp không xuyên qua bùn nên =1
R
b
=13.10
3
KN/m
2
(Cờng độ chịu nén của bê tông làm cọc)
F
b
=0,35x0,35 = 0,123 m
2

Thép dọc trong cọc 420AII : F
a
=12,56 .10
-4
m
2

=>P
VL

= 1 . (0,123. 13.10
3
+ 12,56 .10
-4
. 28 .10
4
) = 1950,68 KN
3.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tĩnh:
xqmui
x
PPP
+=
'
FqP
pmui
.
=
(Sức cản phá hoại của đất tính ở mũi cọc)
cp
qKq .
=
(Sức cản phá hoại của đất ở chân cọc)
Trong đó :
-
xq
P
: Sức cản phá hoại của đất ở toàn bộ thành cọc

=
=

n
1i
isixq
hquP
-
mui
P
: Sức cản phá hoại của đất tính ở mũi cọc
-
p
q
: Sức cản phá hoại của đất ở chân cọc
- q
c
: sức cản mũi xuyên trung bình của đất
- K : hệ số tra bảng 6-10 HDĐA Nền Móng phụ thuộc loại đất
- F: là diện tích tiết diện cọc
- u: là chu vi cọc
Cọc xuyên qua lớp sét chiều dày 5,85 m có q
c
=1420 Kpa
Cọc xuyên qua lớp sét pha chiều dày 7,4 m có q
c
=1730 Kpa
Cọc xuyên qua lớp cát pha chiều dày 6,7 m có q
c
=2010 Kpa
Cọc xuyên qua lớp cát hạt nhỏ chiều dày 5,9 m có q
c
=4270 Kpa

Cọc xuyên qua lớp cát hạt trung chiều dày 1,4 m có q
c
=8130 Kpa
Tra

và K từ bảng 6-10 HDĐA Nền Móng
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
9
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
+ Sét

= 30
q
s
=

c
q
=
30
1420
= 47,33 Kpa
+ Sét pha

= 30
q
s
=

c
q
=
30
1730
= 57,67Kpa
+ Cát pha

= 30
q
s
=

c
q
=
40
2010
= 50,25 Kpa
+ Cát hạt nhỏ

= 100
q
s
=

c
q
=
100

4270
= 42,7 Kpa
+ Cát hạt vừa

= 100 , K=0,5
q
s
=

c
q
=
100
8130
= 81,3 Kpa
Sức cản phá hoại của đất ở chân cọc:

cp
qKq .
=
= 0,5.8130 = 4065 Kpa
Vậy

=
+=
n
i
isipx
hquFqP
1

'
.
= 4065 .0,35.0,35 + 4.0,35. (47,33.5,85 + 57,67.7,4 + 50,25.6,7+ 42,7.5,9+
81,3.1,4) = 2466,45 KN
Tải trọng cho phép tác dụng xuống cọc :
'
x
P
2 3
x
P =
ữ
=
3
P
'
x
=
2466,45
822,15
3
=
(KN)
Ta thấy P
VL
> P
x
= 822,15 KN -> lấy P
x
vào tính toán

4. Xác định số lợng cọc và bố trí cọc cho móng
áp lực tính toán do phản lực đầu cọc tác dụng lên đáy đài :
2 2
822,15
745,71
(3 ) (3.0,35)
tt
x
P
P KPa
d
= = =
Diện tích sơ bộ của đế đài :
nhP
N
F
tb
tt
tt
sb

0


=
Trong đó: N
tt
0
là lực dọc tính toán xác định cốt đỉnh đài

tb
là trị trung bình của trọng lợng riêng đài cọc và đất trên đài:

tb
= 20 KN/m
3
.
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
10
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
h là độ sâu trung bình đặt đáy đài
2,2+1,75
1,975( )
2
m=
n là hệ số độ tin cậy = 1,1.
2
4934,8
7,02
745,71 20.1,975.1,1
sb
F m= =

Trọng lợng của đài ,đất trên đài:
N
đ
tt
= n . F
đ

.h .
tb
=1,1.7,02.1,975.20=305,01 KN
Lực dọc tính toán xác định đến cốt đế đài:
N
tt
= 4934,8 + 305,01 = 5239,81KN.
Số lợng cọc sơ bộ:
5239,81
6,37
822,15
tt
c
x
N
n
P
= = =
(cọc).
Chọn 8 cọc và bố trí cọc nh hình vẽ:
7
86
5
1 3
2
4
Diện tích đế đài thực tế:
F
đ
= 2,6ì2,8 = 7,2 (m

2
) .
Trọng lợng tính toán của đài và đất trên đài:
N
đ
tt
= 7,2ì1,975 ì20ì1,1 = 312,84 (KN).
Lực dọc tính toán xác định tại cốt đế đài:
N
tt
= 4934,8 + 312,84= 5247,84 (KN).
+Mô men tính toán xác định tơng ứng với trọng tâm diện tích tiết diện các cọc
tại đế đài:
M
tt
= M
0
tt
+ Q
0
tt
ìh = 367,4 + 96,3ì1,2 = 463,7 (KNm).
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
11
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
+Lực truyền xuống các cọc dãy biên:


=

=
n
1i
2
i
max
tt
y
c
tt
tt
min
max
x
x.M
n
N
P
=
2 2
5247,84 463,7.1,05
655,9 32,28
8 (4.1,05 2.0,525 )
=
+

max
688,18( )
tt
P KN=

min
623,6( )
tt
P KN=
Ta tính thêm trọng lợng của cọc(có kể đến đẩy nổi):
P
cọc
= 1,1 ì 0,35ì0,35ì[25ì0,75+15ì26,5]= 56,08(KN).
Trọng lợng bản thân đất bị cọc choán chỗ.
P
đ
= 0,35x0,35ì1,1ì(0,75ì18+5,1ì8,03+7,4ì8,26+6,7ì8,94+5,9ì9,52+1,4ì9,9)
=33,08 (KN)
P
tt
max
+ P
coc
- P
đ
=731,77 + 56,08- 33,08 = 754,77(KN) < P
X
=822,15(KN)
Thoả mãn điều kiện áp lực max truyền xuống dãy cọc biên
)(25,591
min
KNP
tt
=
> 0 nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ

5. Kiểm tra nền móng cọc theo điều kiện biến dạng.
Ngời ta quan niệm rằng nhờ ma sát giữa mặt xung quanh cọc và đất bao
quanh tải trọng của móng đợc truyền trên diện tích lớn hơn, xuất phát từ mép ngoài
tại cọc đáy đài và nghiêng 1 góc



=

=
i
iIIi
tb
tb
h
h
;
4
ở đây
tb
: ta tính từ lớp sét còn độ dày 6,05 m (lớp thứ hai).

IIi
: là trị tính toán thứ 2 của góc ma sát trong của lớp đất thứ i có chiều dầy
h
i
.

0
11,3.5,85 13, 4.7, 4 17, 2.6,7 24,6.5,9 33,8.1, 4

17,3
5,85 7, 4 6,7 5,9 1,4
tb

+ + + +
= =
+ + + +

0
0
17,3
4,3
4 4
tb


= = =
Chiều dài đáy khối quy ớc:
L
M
= L + 2 Hìtg .
L
M
= (2,1+0,35) + 2ì(28-0,75)ìtg 4,3
0
= 6,55 (m).
Chiều rộng đáy khối quy ớc:
B
M
= B + 2 Hìtg .

B
M
= (1,9+0,35) + 2ì(28-0,75)ìtg 4,3
0
= 6,35 (m).
Chiều cao khối móng quy ớc: H
m
= 27,25+1,75 =29(m)
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
12
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
Trọng lợng khối móng quy ớc:
+ Kể từ đế đài trở lên:
1
. . . 6,55.6,35.1,975.20 1642,9( )
tc
M M tb
N L B h KN

= = =
+ Lớp sét (trừ trọng lợng cọc choán chỗ)
N
2
tc
= (L
M
xB
M
-n

c
ì f
c
)(0,75x
2
+ 5,1đn
2
)
=(6,55x6,35- 8x0,35x0,35)(0,75x18+5,1x8,03) =2211,47(KN)
+ Lớp sét pha
N
3
tc
= (6,55ì6,35ì7,4-0,35ì0,35ì8ì7,4) ì8,26= 2482,39(KN).
+ Lớp cát pha
N
4
tc
= (6,55ì6,35ì6,7-0,35ì0,35ì8ì6,7) ì8,94= 2407,45(KN).
+ Lớp cát hạt nhỏ
N
5
tc
= (6,55ì6,35ì5,9-0,35ì0,35ì8ì5,9) ì9,52= 2281,12(KN).
+ Lớp cát hạt trung
N
6
tc
= (6,55ì6,35ì1,4-0,35ì0,35ì8ì1,4) ì9,9= 562,88(KN).
+ Trọng lợng cọc:

N
cọc
tc
=8[ 0,35x0,35ì (25ì0,95 + 15ì26,3)]= 409,89(KN).
+Trọng lợng khối móng quy ớc:
N
qu
tc
= N
1
tc
+ N
2
tc
+ N
3
tc
+ N
4
tc
+ N
5
tc
+ N
6
tc
+ N
cọc
= 1642,9+ 2211,47 + 2482,39+2407,45+ 2281,12+562,88+409,89
= 11998,1 (KN).

+Mô men tiêu chuẩn tơng ứng tại trọng tâm đáy khối quy ớc:
M
tc
= M
0
tc
+Q
tc
.H
M
= 319,48+83,74x(27,25+1,2)=2701,88 (KN.m).
Độ lệch tâm: e =
0
2701,88
0,16( )
11998,1 4291,13
tc tc
tc tc tc
qu
M M
m
N N N
= = =
+ +

áp lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ớc:

max,min
6. 11998,1 4291,13 6.0,16
. 1 . 1

. 6,55.6,35 6,55
tc
tc
M M M
N e
L B L


+

= =
ữ
ữ



max
446,45( )
tc
KPa

=

min
336,8( )
tc
KPa

=

max min
446,45 336,8
391,62( ).
2 2
tc tc
tc
tb
KPa


+
+
= = =
+Cờng độ tính toán của đất ở đáy khối quy ớc:

( )
IIIIMIIM
tc
M
CDHBBA
k
mm
R
'
21
++=

SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
13
đồ án tốt nghiệp

kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
Trong đó:
m
1
= 1,4 là hệ số điều kiện làm việc của nền. (tra bảng 3-1 HDĐA)
m
2
=1 là hệ số điều kiện làm việc của nhà có tác dụng qua lại với nền.
k
tc
=1

là hệ số tin cậy vì các chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm
tại hiện trờng.
C
II
= 0
A,B,D trị số tra bảng 3-2 dựa theo trị số ở đáy khối quy ớc
= 33,8
0
A = 1,52; B = 7,11; D = 9,10

II
=
đn
= 9,9 KN/m
3

H
M

= 29 m
,
16,6.1 1,5.18 5,1.8,03 7, 4.8,26 6,7.8,94 5,9.9,52 1, 4.9,9
1 1,5 5,1 7,4 6,7 5,9 1, 4
IIi i
II
i
h
h


+ + + + + +
= =
+ + + + + +



=9,5 (KN/m
3
)

( )
1, 4.1
1,52.6,55.9,9 7,11.29.9,5 9,1.0 2880,3( )
1
M
R KPa= + + =

max
446,45( ) 1, 2 1,2.2880,3 3456,36( ).

tc
M
KPa R KPa

= < = =

391,62( ) 2880,3( ).
tc
tb M
KPa R KPa

= < =
Nh vậy ta có thể tính toán độ lún của nền theo nguyên lý biến dạng tuyến
tính. Đất ở chân cọc có độ dày lớn, đáy của khối móng quy ớc có diện tích bé nên
ta sử dụng mô hình nền là nửa không gian biến dạng tuyến tính.
+ ứng suất bản thân tại đáy lớp đất đắp :

1
bt
= 1x16,6 = 16,6 KPa
+ ứng suất bản thân tại mực nớc ngầm :

2
bt
=
1
bt
+ 1,5 . 18 = 43,6 KPa
+ ứng suất bản thân tại đáy lớp sét :

3
bt
=
2
bt
+ 5,1. 8,03 = 84,55 KPa
+ ứng suất bản thân tại đáy lớp sét pha :

4
bt
=
3
bt
+ 7,4. 8,26 = 145,67 KPa
+ ứng suất bản thân tại đáy lớp cát pha :

5
bt
=
4
bt
+ 6,7. 8,94 = 205,57 KPa
+ ứng suất bản thân tại đáy lớp cát hạt nhỏ :

6
bt
=
5
bt
+ 5,9. 9,52= 261,74 KPa

+ ứng suất bản thân tại đáy khối quy ớc:

bt
=
6
bt
+ 1,4. 9,9 = 275,6 KPa
ứng suất gây lún tại đáy khối quy ớc:
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
14
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007

0
391,62 275,6 116,02
gl tc bt
z tb
KPa

=
= = =
Chia đất nền dới đáy khối quy ớc thành các lớp bằng nhau và bằng :
m
B
M
64,1
4
55,6
4
==

Chọn h
i
= 1,64 m
Bảng tính ứng suất gây lún và ứng suất bản thân của các lớp chia dới đáy khối quy -
ớc
Hệ số K
0
tra bảng 3-7 sách HDĐA Nền và Móng
+ứng suất gây lún tính theo công thức

gl
i
=
gl
0z=

. k
0i
+ứng suất bản thân tính theo công thức

bt
i
=
bt
z=Hm
+
i

.h
i

Kết quả tính toán đợc lập thành bảng sau cho dới đây
Điểm
Độ
sâu
L
M
/B
M
2z/B
M
K
0

gl
zi

bt
zi
z (m) (KN/m
2
) (KN/m
2
)
0 0
1,03
0 1 116,02 275,6
1 1,64 0,43 0,95 110,21 291,83
2 3,28 0,86 0,77 89,33 308,07
3
4

4,92
6,56
1,29
1,72
0,57
0,36
66,13
42,29
324,3
340,54
Tại điểm 4: z = 6,56 m.

42,29( ) 0, 2 0,2.340,54 68,10( )
gl bt
z z
KPa KPa

= < = =
Vậy giới hạn nền lấy đến điểm 4 độ sâu z = 6,56 m kể từ đáy khối quy ớc.
Độ lún của nền tính theo công thức :
==

=
i
gl
iz
4
1i
i
h

E
8,0
S
0,8.1,64 116,02 42,29
110,21 89,33 66,13 0,013( )
34700 2 2
m

+ + + + =
ữ

S = 0,013 m = 1,3 cm < Sgh = 8cm.
Thoả mãn điều kiện lún tuyệt đối.
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
15
®å ¸n tèt nghiÖp
kü s x©y dùng kho¸ 2002-2007
116,06
275,6
291,83
308,07
324,43
66,13
89,33
110,21
261,74
205,57
146,67
84,55
43,6

16,6
4,3
sÐt
c¸t h¹t nhá
c¸t h¹t trung
®Êt lÊp
0,00
-0,45
mnn
-2,2
-1,0
sÐt pha
BiÓu ®å g©y lón vµ øng suÊt b¶n th©n mãng M1
SVth: ®µm kh¸nh duy - LíP 2002x5
16
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
6. Tính toán độ bền và cấu tạo móng.
Đài dùng BT mác 250,thép AII.
Lớp bê tông lót dày 0,1m mác M100 . Chiều cao đài h
đ
=1,2(m).
Phần dài cọc cắm vào đài 0,15 (m). Chiều cao làm việc của đài cọc:
h
0
= 1,2 - 0,15 = 1,05 (m).
a. Kiểm tra điều kiện đâm thủng:
Vẽ tháp đâm thủng ta thấy đáy tháp nằm trùm ra ngoài trục cọc nên đài cọc
không bị đâm thủng. Đài cọc thoả mãn điều kiện đâm thủng.
-0.45

0.00
N
dcc
Tháp chọc thủng
II II
I
I
7
8
6
5
1 3
2
4
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
17
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
2,8 0,6
.0,45.1,1. 2,6.0,45,1.1.17 24
2 2
tt
dcc tn
l lc
N b KN


= = =
( bỏ qua mômen do đất chênh cốt)
max

max
2 2
2
max
1
.
4934,8 24 463,7.1,05
620,62( )
' 8 4.1, 05 2.0,5.25
tt tt tt
tt
o dcc
n
c
N N M x
P KN
n
x
+
+
= + = + =
+

max
min
2
max
1
.
'

tt tt tt
tt
o dcc
n
c
N N M x
P
n
x
+
=

=618,95(KN)
b. Tính toán thép đặt cho đài cọc:
*Mô men tại mặt ngàm I-I:
M
I-I
= r
1
ì(P
3
+P
8
)+ r
2
P
5
Với P
3
=P

8
=
max
tt
P
= 620,62 KNm
r
1
= 1,05-0,3=0,75 m
r
2
= 0,525-0,3=0,225 m

5
5
2 2
2
5
1
.
4934,8 24 463, 7.0,525
668,91( )
' 8 4.1,52 2.0,525
tt tt tt
tt
o dcc
n
c
N N M x
P KN

n
x
+
+
= + = + =
+



M
I-I
= r
1
ì(P
3
+P
8
)+ r
2
P
5
=

0,75x(620,62+620,62)+0,225x668,91=1081,43KN
Diện tích cốt thép:
F
aI-I
=
0a
II

h.R.9,0
M


F
aI-I
=
3 2 2
4
1081, 43
3,53.10 35,3
0,9.28.10 .1,05
m cm

= =
=>Chọn 1418 F
a
= 35,63 cm
2
.
Khoảng cách trọng tâm các thanh thép:
a=
' 2600 2.25 2.15
168
1 15
b
mm
n

= =

.
Chiều dài mỗi thanh thép là:
l
*
=l -2.0,025=2,8-2.0,025=2,75 m
*Mô men tại mặt ngàm II-II:
M
II-II
= rì(P
1
+P
2
+P
3
)
Với P
1
=P
min
=618,95 KNm
P
3
=P
max
=620,62 KNm
P
3
=P
tb

=619,78 KNm
r = 0,95-0,25=0,7 m
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
18
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007

M
II-II
= 0,7ì(620,62+618,95+619,78)= 1301,5 KN.m
Diện tích cốt thép:
F
aII-II
=
0
9,0 hR
M
a
IIII

F
aII-II
=
3 2 2
4
1301,5
4,91.10 49,1
0,9.28.10 .1,05
m cm

= =
=>Chọn 2018 F
a
= 50,9 cm
2
.
Khoảng cách trọng tâm các thanh thép:
a=
' 2800 2.25 2.15
143
1 19
b
mm
n

= =

.
Chiều dài mỗi thanh thép là:
l
*
=l -2.0,025=2,6-2.0,025=2,55 m
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
19
®å ¸n tèt nghiÖp
kü s x©y dùng kho¸ 2002-2007
350 950 950 350100 100
1640 1160
D
100 100

1740 1260
D
300
100350950950350100
1400 1400
5
600
500
4505501001100100
1200 1000
-2200
-1000
0.000
840
φ
8a150
4
10
φ
28
10
φ
25
2
2
φ
14
3
1
18

φ
22
6
18
φ
22
5
300
300
18
φ
22
6
18
φ
22
5
φ
12a200
7
φ
12a200
8
600
MãNG M1
MÆT C¾T 1-1
11
925 950 925
9
9

φ
12a200
φ
12a200
2800
SVth: ®µm kh¸nh duy - LíP 2002x5
20
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
B. Thiết kế móng hợp khối BC (Móng M2)
1. Tải trọng tác dụng
+ Tải trọng tính toán đợc sử dụng để tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn
thứ nhất.
a. Do khung truyền xuống:
Từ kết quả tổ hợp trên máy của cột B và cột C
tìm ra hai cặp nội lực của hai cột ở cùng một tổ hợp nguy hiểm nhất để tính toán.
Từ kết quả tổ hợp nội lực khung:
Tổ hợp B C
N
1
tt
(KN)
M
1
tt
(KN.m)
Q
1
tt
(KN)

N
2
tt
(KN)
M
2
tt
(KN.m)
Q
2
tt
(KN)
1,2,3,4 5113 418,5 126,1 5681,2 324,5 21,9
1,2,3,5 5537 -324 21,1 5262 -418 -127,6
Tải trọng lấy tại chân cột B và C đợc lấy từ bảng tổ hợp nội lực của khung K5,
ngoài ra còn phải kể đến trọng lợng cột tầng 1 và giằng móng tầng 1.
b.Tải trọng do các bộ phận kết cấu tầng 1 gây ra:
* Tiết diện cột tầng 1:
Trục B, C: 600ì600, cột cao 5,5 m.
- Trọng lợng cột tầng 1:
G
c
tt
= 1,1ì0,6ì0,6ìx5,5x2,5x1,3x2x(0,6+0,6)x0,015x5,5x1,8 =2,52 (T)=2,52(KN)
* Chọn tiết diện giằng móng: 300ì550
- Trọng lợng giằng:
Cốt đỉnh giằng -0,03
-trọng lợng trên 1m dài của giằng móng là:
g
tt

g
=1,1x0,3x0,55x2,5=0,45(T/m)
Tải trọng do bản thân giằng tác dụng vào móng(gồm có cả giằng ngang và giằng
doc)
N
g
=g
g
.(7,7/2+7,7/2) =0,45.7,65=3,46(T) =34,6(KN)
-Tải trọng do tờng tầng 1 truyền xuống:
-tờng ngăn 220 cao (4,5 +0,45-0,7)= 4,25(m)
g
t
tt
= (0,22 ì1,1+ 1,3x2x0,015) ì4,25x1,8=2,15(T/m)
N
tt
1
= 2,15.(7,7/2 + 7,7/2) = 16,55(T) =165,5(KN)
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
21
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
Vậy ta có lực dọc tác dụng vào chân cột là :
Tổ hợp
Tổng Lc dọc tính toán tại chân cột ở đỉnh đài
Cột B(T)
(KN)
Côt C(T)
(KN)

Cặp nội lực
1,2,3,4
5113 5681,2
I
1,2,3,5
5537 5262
II
N
1
tt
= N
B
I
+ N
C
I
=5113+ 5681,2 =10794,2(KN).
N
2
tt
= N
B
II
+ N
C
II
=5537 + 5262 =10799(KN)
1410
1520
110

-0.45
2980
600 600
0.00
N
I
B
N
I
C
1200100
O
1
N
1
2600
B
C
-2200
N
2
O
2
O


SƠ Đồ TÂM Đế MóNG
Xác định điểm O1 và O2 ở trên đỉnh đài sao cho mômen gây ra bởi lực
dọc của 2 cột trục B và C là bằng 0.

01 1 1
( ) 0= ì ì =

I I
B C
M N l x N x

<=>511,3
ì
(2,98 - x
1
) 568,12
ì
x
1
= 0
=> x
1
=1,41(m).
02 2 2
( ) 0= ì ì =

II II
B C
M N l x N x

<=>553,7
ì
(2,98 x
2

) 526,2
ì
x
2
= 0 => x
2
= 1,52(m).

+Xác định tải trọng móng hợp khối:
Khoảng cách giữa 2 điểm đặt lực tập trung của cột trục B và C là
x
2
- x
1
=1,52-1,41=0,11(m)
Xác định trọng tâm O của móng hợp khối : O là điểm nằm trong khoảng
O
1
và O
2

SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
22
®å ¸n tèt nghiÖp
kü s x©y dùng kho¸ 2002-2007
∑
M
O
= N
1

xOO
1
- N
2
xOO
2
=0
=> N
1
xOO
1
= N
2
xOO
2
<=> 10794,2 x OO
1
=10799 x OO
2
L¹i cã: OO
1
+OO
2
=0,11(m)
=> OO
1
=0,055(m) => OO
2
=0,055(m)
* Ta cã tæ hîp t¶i träng tÝnh to¸n t¹i ®¸y mãng M: Do giã tr¸i

100
55
2600
B
C
-2200
N
1
O
1


Q
M
I
C
I
C
O
M
LT
1
N
I
B
Q
M
I
B
I

B
-0.45
2980
600 600
0.00
N
I
C
1200
N
2
tt
= N
B
I
+ N
C
I
=10794,2 (KN)
Q
2
tt
= Q
B
I
+ Q
C
I
=12,61+2,19=14,8(T) =148(KN)
M

2
tt
= M
B
I
+ M
C
I
+ M
I
LT
+Q
1
x h
d
= M
B
I
+ M
C
I
+ N
1
xOO
1
+Q
1
x h
®
=418,5+324,5+10794,2 x 0,055 +126,1x1,2

=1488(KNm)
* Ta cã tæ hîp t¶i träng tÝnh to¸n t¹i ®¸y mãng M: Do giã ph¶i
100
55
2600
B
C
-2200
N
2
O
2

Q
M
II
C
II
C
O
M
LT
2
N
II
B
Q
M
II
B

II
B
-0.45
2980
600 600
0.00
N
II
C
1200
SVth: ®µm kh¸nh duy - LíP 2002x5
23
đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
N
2
= N
B
II
+ N
C
II
=10799 (KN)
Q
2
= Q
B
II
+ Q
C

II
=2,11 + 12.76=14,8 =148 (KN)
M
2
= M
B
II
+ M
C
II
- M
II
LT
- Q
2
x h
d
= M
B
II
+ M
C
II
- N
1
xOO
2
- Q
2
x h

d
=324+ 418+ 10799x0,055 127,6x1,2=1182,8(KNm)
TH (1,2,3,4) TH (1,2,3,5)
N
1

(KN)
M
1
(KN.m)
Q
1
(KN)
N
2
(KN)
M
2
(KN.m)
Q
2
(KN)
10794,2 1488 148 10799 1182,8 148
Căn cứ hai cặp tải trọng tính đơc ở O ta chọn căp do trờng hợp (1,2,3,4) đa vào thiết
kế
Tải trọng tiêu chuẩn ở đỉnh móng:

0
0
10794,2

9386,26( )
1,15
tt
tc
N
N KN
n
= = =
0
0
1488
1293,9( . )
1,15
tt
tc
M
M KN m
n
= = =
0
0
148
128,69( )
1,15
tt
tc
Q
Q KN
n
= = =

Chọn loại cọc, thép dọc, bê tông , lớp bảo vệ cốt thép, thép dọc liên kết cọc vào
đài nh M1.
.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc (Xem móng M1)
. 3 Sức chịu tải của cọc theo sức cản của đất theo c ờng độ đất nền
(Xem móng M1).
.4 Xác định số cọc và bố trí cọc trong móng :
áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực đầu cọc gây ra:
P
tt
=
( )
2
2
822,15
(3 0,35)
3
P
d
ì
=
ì
= 745,71KPa.
Diện tích sơ bộ đế đài:
F
đ
=
0
10794,2
745,71 20 2, 2 1,1
tt

tt
tb
N
P h n

=
ì ì ì ì
=15,47m
2
Trong đó :

tt
N
- tải trọng tính toán xác định đến đỉnh đài:
tt
N
=107994,2KN

tb
- trọng lợng thể tích bình quân của đài và đất trên đài:
tb
= 20KN/m
3
n - hệ số vợt tải: n = 1,1
h - chiều sâu chôn móng.(h = h
trong
=2,2 m - Do đất phía ngoài nhà có tôn cao
gần hết phần đài bằng cốt trong nhà).
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5
24

đồ án tốt nghiệp
kỹ s xây dựng khoá 2002-2007
Trọng lợng của đài, đất trên đài :
tbd
tt
d
hFnN

ììì=
= 1,1ì 15,47 ì2,2ì 20 = 748,74 KN
Lực dọc tính toán xác định đến đế đài :

0
tt tt tt
D d
N N N= +
=10794,2 + 748,74 = 11542,94KN.
Số lợng cọc sơ bộ :
11542,94
822,15
tt
D
c
N
n
P
ì
= =
= 14,03 cọc.
M hệ số kể đến ảnh hởng của momen(1,1

ữ
1,7)có giá trị phụ thuộc vào trị số
momen ở đáy đài .Lấy m = 1,1
Lấy số cọc n=17 cọc. Bố trí các cọc trong mặt bằng nh hình vẽ.
1
2
3
4 5
6
7
8
9
10
11
12 13
14
15
16
17
B
C
Diện tích đế đài thực tế : F
đ
= 2,8 x 5,95= 16,6m
2
Trọng lợng tính toán của đất trên đài và đài:
Trọng lợng tính toán đến cốt đế đài:
=
tt
d

N
n ì F
đ
ì h ì
tb
= 1,1 ì 16,6 x2,2ì20 = 803,44KN.
Lực dọc tính toán đến cốt đế đài :
N
tt
=
0
tt tt
d
N N+
= 10794,2 +803,44 = 11597,6 KN.
Lực truyền xuống các cọc dãy biên:
max
max
, 2 2 2 2 2
min
2
1
11597,6 1488 2,625
17 4 0,525 4 1,575 4 2,625 2,1 2 2 1, 05
tt
tt
tt
n
c
i

i
M x
N
P
n x x
x
=
ì
ì
= =
ì + ì + ì + +

= 682,21

78,02

tt
P
max
=760,23KN;
tt
P
min
=604,18KN
Ta tính thêm trọng lợng của cọc(có kể đến đẩy nổi):
P
cọc
= 1,1 ì 0,35ì0,35ì[25ì0,75+15ì26,5]= 56,08(KN).
Trọng lợng bản thân đất bị cọc choán chỗ.
SVth: đàm khánh duy - LớP 2002x5

25