Tính toán móng nông, móng cọc

MÓNG NÔNG

1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Hình trụ hố khoan
Vật liệu thiết kế:
Bê tông cấp độ bền B20 có:

 Rb = 11.5 MPa = 115E3 ( KN / m2 )

2
 Rbt = 0.9 MPa = 0.9 E3 ( KN / m )

2
 Eb = 2.7 E7 ( KN / m )
φ ≥ 10 mm

Thép dọc chịu lực nhóm A II

có :

Rs = Rsc = 280 MPa = 280 E3 ( KN / m 2 )

φ ≤ 10 mm

Thép đai chịu cắt nhóm A I
 Rs = 255 MPa = 255 E3 ( KN / m 2 )


2

 Rsw = 175MPa = 175 E3 ( KN / m )

Số liệu tính toán cho móng nông:
STT 84 :

1.1.1 Móng giữa M1
N = -88(T) = -880 (KN)
M2 = -19 (Tm) = -190 (KNm)

M3 = -21 (Tm) =-210 (KNm)

V2 =-24(T) = -240 (KNm)

V3 = -21 (Tm) = -210(KNm)

1.1.2 Móngbiên M2
N = 88 /1.15(T) = -765.20 (KN)
M2 = -19 (Tm) = -190 (KNm)

M3 = -21 (Tm) =-210 (KNm)

V2 =-24(T) = -240 (KNm)

V3 = -21 (Tm) = -210(KNm

Nhịp tính toán: L1 = 3m, L2=8m, L3=8m


Sơ bộ kích thước tiết diện cột
Tiết diện cột được xác định theo công thức:

Ab = K

N
880
= 1.1
= 0.0842 m 2
Rb
11500

Chọn tỷ số giữa 2 cạnh của cột a/b =1.5

⇒ b=

Ab
=
1.5

0.0842
= 0.237 (m) = 237 ( mm)
1.5

Chọn: b = 250 mm
a = 1.5 b =375 mm chọn a= 400mm
2. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG
a) Nội lực tại chân cột gữa:

Lực dọc: N = -88(T) = -880 (KN)
Momen: M2 = -19 (Tm) = -190 (KNm)
M3 = 11 (T.m/m ) = 110 (KN.m/m)
Lực cắt: V2 =-24(T) = -240 (KNm

V3 = -21 (Tm) = -210(KNm)
b) Nội lực tại chân cột biên:

Lực dọc: N=-76.52(T)=765.2(KN)
Momen: M2= M2 = -19 (Tm) = -190 (KNm)
M3 = 11 (T.m/m ) = 110 (KN.m/m)
Lực cắt: V2 =-24(T) = -240 (KNm
V3 = -21 (Tm) = -210(KNm)


Tổng lực dọc đưới chân cột

∑N

tc

∑N

tt

= N1tc + N 2tc + N 3tc + N 4tc = (765.2 + 880 + 880 + 765.2) / 1.15 = 2861.22 ( kN )

= N1 + N 2 + N3 + N 4 = 765.2 + 880 + 880 + 765.2 = 3290.4 ( KN )

Quy ước hệ trục tọa độ như hình vẽ :

1

N

N3

N2
M2

M3

3

2
Hình 1: Hệ trục tọa độ tại chân cột

1
N

M2

200
900

N2

MC A-A
3
Hình 2: Hệ trục tọa độ tại tâm móng

2


N

200
900

1

N3

N2
M2

M3

MC A-A

3

2
c) Xác định kích thước móng băng
- Chọn đầu thừa :
1
1
X 1 = l1 = 3000 = 750 ( mm )
4
4
1
1
X 2 = l3 = 8000 = 2000 ( mm )
4
4

Chọn X=1000mm=1m

- Chiều dài của móng băng :
L=X1+ l1+l2+l3+X2= 1+3+8+8+1=21 (m)

3000

8000

8000

1000

2500

1000

MC B-B


- Chọn bề rộng móng :
N tc
N tc
≤ R tc ⇒ F ≥ tc tb
F
R −γ h
Ta có :
Chọn bề rộng móng : b=2.5m
Chiều sâu đặt móng là Df=2.5 m
Ta có γtb=2 T/m2=20kN/m2

hs=

 1 1
1 1 
 ÷ ÷Lmax =  ÷ ÷8000mm = ( 667 ÷ 500 ) mm
 12 16 
 12 16 

chọn hs = 900 mm ( để tăng độ cứng cho móng )

Bề rộng sườn:

b ≥ b + 100mm = 250 + 100 = 350 mm
c
 s
bs ≥ 350 mm

bs ≥  1 ÷ 1 ÷hs =  1 ÷ 1 ÷900mm = ( 225 ÷ 450 ) mm
4 2
4 2


Chọn bs=350 mm

- Tính lại bề rộng móng
R tc =

m1m2
( Abγ '1 + BD f γ 2 + Dc tc )

k

Với lực dính ctc= 0.125 kg/cm2=12.5kN/m2,
Góc ma sát trong φ=8022’
Dung trọng tự nhiên γtc=2.06, dung trọng đẩy nổi γ’=γtcsat-γn=20.9-10=10.9
Dung trọng của đất đắp cao 0.6m γđắp =1.9T/m2
Tra bảng ta được:
A=0.147
,B= 1.586
,D=3.976
Và m1=1.1 , m2=1, k=1.1


Độ sâu chôn móng Df=2.5 m, chiều rộng móng b=2.5m
Suy ra Rtc
R tc =

m1m2
( Abγ '1 + BD f γ 2 + Dc tc )
k

R tc = 1.21(0.147 * 2.5*10.9 + 1.586*(10.9*1.9 + 19*0.6) + 3.976*12.5) = 126.6 ( kN / m 2 )

Suy ra
3092.4
= 44.48 m 2
(113.98 − 2* 20)
F 44.88
F = bL ⇒ b = =
= 2.117 ( m )

L
21
F≥

( )

Vậy ta chọn b=2.117 <2.5m thỏa mãn yêu cầu không cần chọn lại kích thước móng
- Chọn chiều cao móng :
Vì sơ bộ kích thước móng nên lực chống xuyên thủng có thể dược lấy bằng lực tại chân cột để
đảm bảo an toàn Pxt=765.2 kN
B20 =0.9 Mpa =900KN/m2

Pcx = 0.75Rbt (b + 2h0 )h
= 0.75*900*(2.5 + 2h0 ) h0
Pcx = Pxt ⇒ 0.75*900*(2 + 2h0 ) h0 = 765.2( KN )
⇒ h0 = 0.45( m)
Chọn h=0.5 m


200

500

575

500

350
2500

500

575

MC A-A
3. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA NỀN
- Nội lực tại tâm móng

Vì hệ tọa độ địa phương của cột có trục 2 trùng với trục 3 của hệ tọa độ địa phương móng nên
kết quả nội lực tại tâm móng để tính móng như sau:
Hình:
tc
N tc = ∑ N cô
t = 880* 2 + 765.2* 2 = 3290.4 ( KN )

M tc = ∑ M 2tc = 190* 4 = 760 ( KNm )

Momem do lực cắt :
M vtc = ∑ V3tc h = 210*4*0.5 = 420( KNm)
Hình :nội lực tại tâm móng

-

Tính sức chịu tải của nền theo TCXD 45_78


∑N
=

tc

3060.87
+ 20* 2.5 = 117.05 KN / m 2
F
21* 2.5
N tc
M tc
∑
∑
tc
Pmax =
+ γ tb * D f +
F
W
tc
tc
tc
∑ M = (M + M v ) / k = (760 + 420) /1.15 = 1026 ( KNm )
tc
tb

P

⇒ Pmtcax =

(

+ γ tb * D f =

3060.87

1026
+ 20* 2.5 +
= 123.47 KN / m 2
1
21* 2.5
2.5* 212
6

Pmitc m =
tc
⇒ Pmim

(

∑N

tc

+ γ tb * D f −

∑M

)

)

tc

F
W

3060.87
1026
=
+ 20* 2.5 −
= 110.62 ( KN / m 2 )
1
21*2.5
2.5* 212
6

1
1
W = bl 2 = 2.5* 21
6
6

Trong đó:

Ta có điều kiện thỏa mãng của đất nền
Ptbtc ≤ RIItc

⇔ 117.05 ≤ 126.02 ( KN / m 2 )
Pmtcax ≤ 1.2 RIItc

⇔ 123.47 ≤ 1.2*126.02 = 151.23 ( KN / m 2 )
tc
Pmim
= 110.62 > 0

Đất nền đủ chịu: vậy móng băng thỏa điều kiện ổn định

-

Kiểm tra lún cho móng băng :

Độ lún của móng được tính theo tổng phân tố tức là tính toán trong vùng chịu nén. Đối với nhà
khung bê tông cốt thép đọ lún giới hạn là 8cm ta tính cho móng đặt tại lớp đất 2
Với Dung trọng tự nhiên γtc=2.06, dung trọng đẩy nổi γ’=γ-γn=20.9-10=10.9 KN/m3
Áp lực gây lún :


Pgl = P tc − γ II ' D f

(

= 117.1 − 10.9 * 2.5 = 89.8 KN / m 2

)

Ứng suất bản than tại đáy móng:khi chưa đặt công trình :

σ bt = γ '* h2 + γ dap * h1
= 10.9*1.4 + 19*0.6 = 26.66( KN / m 2 )

1
N2

M2

26.66

14.368

S = ∑ Si = ∑ i

n

89.8

200
900

N

72.5

e1i − e2i
hi
P1i − P2 i

Tính lún ta có :
Trong đó : Si là độ lún ở phân tố lớp thứ i
Và e1i là hệ số rỗng tương ứng với cấp áp lực đất lớp i trước khi đặt công trình
Và e2i là hệ số rỗng tương ứng với cấp áp lực đất lớp i sau khi đặt công trình
hi ≤ 0.4b = 0.4 * 2.5 = 1( m )

Mỗi lớp đất được chia với bề dày

TCXD 45-78, phạm vi gây lún cho

σ bt ≥ 5σ p

móng được xác định theo công thức sau:ta có lớp đất số một có mô dun E0>5Mpa nên
Biểu đồ đường e-p của thí nghiệm cố kết cửa từng lớp đất


:

Lớp đất thứ 3

Lớp 3a và lớp 4

BẢNG TÍNH LÚN CHO MÓNG BĂNG
Lớp điểm Z(m)

γ'

Z/b

k0

0

0

10.9

0

1

1

0.6

1

10.9 0.24 0.249

2
2

1

11.69 0.4 0.244

3
3

1.5

11.69 0.6 0.234

4
4

2

11.69 0.8

0.22

5
6

5

2.5

6

3

11.69

1

0.204

11.69 1.2 0.189

σz
89.80
0
22.36
0
21.91
1
21.01
3
19.75
6

18.31
9
16.97

σbt
26.66

p1l

p2l

e1i

e2i

Si

29.93 86.01 0.527 0.5013 1.0098

33.20
35.54 57.67 0.5235 0.5118 0.7680
37.88
40.8 62.26 0.5353 0.5285 0.6644
43.72
46.64 67.03 0.5306 0.5264 0.5488
49.57
52.49 71.53 0.5305 0.5244 0.9964
55.41
61.26

58.33 75.98 0.5281 0.5224 1.1190


7
7

3.5

11.69 1.4 0.174

8
8

4

11.69 1.6

0.16

9
9

4.5

11.69 1.8 0.147

10
10

5

11.69

2

0.137

11
11

5.5

11.69 2.2 0.127

12
12

6

11.69 2.4 0.118

13
13

6.5

2
15.62
5
14.36

8
13.20
1
12.30
3
11.40
5
10.59
6

64.18 80.48
67.10

0.5745

70.02 85.02 0.5233 0.5185 1.2604
72.95
75.87 89.65 0.5208 0.5167 1.2132
78.79
81.71 94.47 0.5185 0.5156 0.9549
84.64
87.56 99.41 0.5165 0.5144 0.7616
90.48
93.4 104.4 0.5152 0.5133 0.7524
96.33
99.25 109.5 0.514 0.5122 0.7728

11.69 2.6 0.111 9.968 102.17

14

105.1 114.7 0.5127 0.511 0.7867
14

7

11.69

15

7.5

11.69

15

2.8
3

0.103 9.249 108.02
0.098 8.800 113.86

16

110.9 120 0.5114 0.5099 0.7443
116.8 125.3 0.5101 0.5087 0.7417

16

8

11.69 3.2 0.092 8.262 119.71

17

122.6 130.5 0.5089 0.5075 0.7887
17

8.5

11.69 3.4 0.082 7.400 125.55

18
19

0.523 0.5205

128.5 135.9 0.5076 0.5063 0.7761
18

9

11.69 3.6 0.082 7.364 131.40

19

9.4

11.69 3.76 0.078 7.040 136.07

133.7 140.9 0.506 0.5052 0.4993

σ bt ≥ 5σ p
Như vậy ở độ sâu Z= 4m kể từ nặt đáy móng xuống thì
tính lún trong khoản độ sâu đó S=

∑S

i

nên ta xem đây là vùng nền và

= 6.941

cm( thuộc từ lớp số 8 trở lên)

Theo tiêu chuẩn xây dựng 45-78 ta có điều kiện biến dạng Sgh =8 cm .

Ta có S=

∑S

i

= 6.941(cm)

< Sgh =8 cm .

Vậy điều kiện về lún của móng thỏa mãn.
4. TÍNH NỘI LỰC TRONG MÓNG:

Trong điều kiện tuân theo các giả thuyết phản lực nền phân bố tuyến tính ta có thể tính nội lực
dầm móng băng như sơ đồ dầm chịu tác dụng của phản lực đất nền có chiều từ dưới đi lên.còn
được gọi là phương pháp dầm lật ngược
Sơ đồ tính :

Pm1 ax = b * Pmnet
ax
Trong đó :

1
net
Pmin
= b * Pmin

Áp dụng các phương pháp cơ học kết cấu để giải nội lực của dầm lật ngược trên.
Theo công thức trên ta có:
N tt M tt M vtt
+
+
F
W
W
tt
tt
N
M
V3tt
∑

∑
∑
=
+
+
F
W
W
3520
760
420
=
+
+
= 73.49( KN / m 2 )
21* 2.5 1 2.5* 212 1 2.5* 212
6
6
tt
tt
tt
M
N
M
net
Pmin
=
−
− v
F

W
W
tt
tt
N
M
V3tt
∑
∑
∑
=
−
−
F
W
W
3520
760
420
net
Pmin
=
−
−
= 60.62 KN / m 2
21* 2.5 1 2.5* 212 1 2.5* 212
6
6
11
net

Pmin = 2.5* Pmin = 2.5*60.62 = 151.56 ( KN / m )
Pmnet
ax =

(

Pm11ax = 2.5* Pmnet
ax = 2.5*73.49 = 183.725( KN / m)

)


183.725

151.56

Vậy sơ đồ tính:

Dùng phương pháp tích phân trong cơ kết cấu kết để tính nội lực cho dầm trên
Dùng phương pháp tách lực tác dụng ra 2 sơ đồ dầm như sau:
0.579KN

1000

2.371KN

12.165KN

6.951KN

3000

11.568KN

8000

8000

1000

151.56KN

Dùng phương pháp cộng tác dụng biểu đồ nội lực của 2 dầm trên ta dc:

Bảng xuất nội lực:
Frame

Station

V2

M3

FrameElem

Text

m

KN

KN-m

Text


1

0

1.71E-13

4.26E-14

1-1

1

0.5

-75.688

18.916

1-1

1

1

-151.521

75.7124

1-1

2

0

74.616

75.7124

2-1

2

0.5

-1.355

57.3918

2-1

2

1

-77.456

77.0892

2-1

2

1.5

-153.688

134.87

2-1

2

2

-230.051

230.7995

2-1

2

2.5

-306.545

364.943

2-1

2

3

-383.169

537.3658

2-1

3

0

548.703

537.3658

3-1

3

0.5

471.939

282.1991

3-1

3

1

395.024

65.4522

3-1

3

1.5

317.959

-112.8

3-1

3

2

240.745

-252.482

3-1

3

2.5

163.38

-353.52

3-1

3

3

85.865

-415.837

3-1

3

3.5

8.199

-439.359

3-1

3

4

-69.616

-424.011

3-1

3

4.5

-147.581

-369.718

3-1

3

5

-225.697

-276.405

3-1

3

5.5

-303.963

-143.996

3-1

3

6

-382.378

27.5827

3-1

3

6.5

-460.944

238.4071

3-1

3

7

-539.66

488.552

3-1


3

7.5

-618.527

778.0925

3-1

3

8

-697.543

1107.104

3-1

4

0

767.099

1107.104

4-1

4

0.5

687.935

743.3391

4-1

4

1

608.626

419.1928

4-1

4

1.5

529.173

134.737

4-1

4

2

449.574

-109.956

4-1

4

2.5

369.831

-314.813

4-1

4

3

289.943

-479.763

4-1

4

3.5

209.91

-604.732

4-1

4

4

129.733

-689.649

4-1

4

4.5

49.41

-734.441

4-1

4

5

-31.057

-739.035

4-1

4

5.5

-111.669

-703.36

4-1

4

6

-192.427

-627.342

4-1

4

6.5

-273.328

-510.909

4-1

4

7

-354.375

-353.989

4-1

4

7.5

-435.567

-156.51

4-1

4

8

-516.903

81.6019

4-1

5

0

163.107

81.6019

5-1

5

0.5

81.626

20.4125

5-1

5

1

1.24E-12

-3.4E-13

5-1

5. TÍNH THÉP CHO MÓNG :
- Tính toán thép cho phần cánh móng:

504

Ta coi như phần cánh móng được ngàm tại phần sườn móng

1075

Pmax

1075
Sử dụng Pmax để tính toán: Pmax =73.49 (KN/m2)
Xét trên một mét chiều dài của móng (l=1m)

M = Pmnetax *1*

b − bs
(2.5 − 0.35) 2
= 73.49*1*
= 42.463( KNm)
8
8

Tính thép tại tiết diện ngàm của cánh móng;

αm =

M
42.463*106
=
= 0.0182

Rbbh02 11.5*100*4502

ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2*0.0182 = 0.0184
As =

ξ Rbbh0 0.0184*11.5*1000* 450
=
= 340.14(mm 2 )
Rs
280

Chọn 4 Φ12 trên một mét dài (As=4.52 cm2)
Vậy thép ngang bố trí trong móng là Φ12a200
-

Tính cốt thép chạy dọc trong sườn móng:


900

Tính cốt thép như trong dầm:

350

TÍnh cốt thép cho giữa nhịp mômen căn thớ trên, với tiết diện dầm (350x900)
Tính thép tại tiết diện số 4 giữa nhịp số 3:
M
439.36*106
=
= 0.147

Rbbh02 11.5*350*860 2

αm =

ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2*0.147 = 0.161
As =

ξ Rb bh0 0.161*11.5*350*860
=
= 1845.34(mm 2 )
Rs
280

Chọn thép đặt 5Φ25 đặt thép 1 lớp đặt thơ trên của sườn móng
Tính cốt thép cho gối số 2 căn thớ dưới của sườn:
M
537.37 *106
=
= 0.189
Rb bh02 11.5*350*840 2

αm =

ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2*0.244 = 0.212
As =

ξ Rbbh0 0.212*11.5*350*840
=
= 2560(mm2 )
Rs

280

Chọn 5Φ28 cho thớ dưới của sườn móng:
Tương tự ta tính toán như trên tại các tiết diện khác:

TiẾT
a
M(KN. b(mm h(mm
DiỆ
m)
)
)
mm
N

ho

α

mm

ξ

As

µ

cm

%

chọn thép

1

75.7124 350

900

60

840

0.027

0.027 3.263 0.33 2φ25

2

134.87

900

40

860

0.045

0.046 5.734 0.33 2φ25

350


3

537.365
350
8

900

60

840

0.189

0.212

25.55
2φ25+2φ3
0.869
0
2

4

537.365
350

8

900

60

840

0.189

0.212

25.55
2φ25+2φ3
0.869
0
2

5

-424.011 350

900

40

860

0.142

0.154

19.08
0.634
1
4φ25

6

1107.10
350
4

900

60

840

0.390

0.531

64.06
2φ25+7φ3
2.179
7
2

7

1107.10
350
4

900

60

840

0.390

0.531

64.06
2φ25+7φ3
2.179
7
2

8

-689.649 350

900

40

860

0.232

0.267

33.06
1.098
1
7φ25

9

81.6019 350

900

60

840

0.029

0.029 3.521 0.33 2φ25

10 81.6019 350

900

60

840

0.029

0.029 3.521 0.33 2φ25

-

Tính cốt đai
Thép dùng làm cốt đai là AI: có Rsw=225Mpa
Rbt=0.9Mpa.

Lực cắt lớn nhất trong sườn móng là Q= 767.099 tại gối số 3.
Chọn cốt đai Φ 12.vì sườn có bề rộng lớn hơn 350 nên đai phải bố trí 3 nhánh đai:
Diện tích tiết diện của 1 nhánh đai asw=1.131, n=3. Suy ra Asw=3*asw
Gọi:
Qmax = 0.5ϕ w1ϕb1 Rb bh0 ≈ 0.33Rb bh0
= 0.33* 225*350*840 = 21829500( N ) = 21829.5( KN )
Qmin = 0.9 Rbt bh0 = 0.9*0.9*350*840
= 238140( N ) = 238.14( KN )
Ta có Qmin=238.14

Vậy ta phải đặt cốt đai theo tính toán
S=
=

Rsw Asw
qsw

225 × 339.3
= 230.7( mm)
330.936

Cốt đai cấu tạo Sct=15Φmin=15*25=375

 Stt

S = min  Sct
S
 max

= 230
375

Vậy chọn đai Φ12 S=200mm.s
Với các tiết diện giữa dầm: lực cắt nhỏ đặt theo cấu tạo s=400mm

MÓNG SÂU : MÓC CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP
Móng cọc ép

I.

Tải trọng:
Chọn thiết kế móng :chọn móng thiết kế B-5
1. Tải trọng tính toán tác dụng xuống móng.
Số thứ tự 84


N tt = −873(T )

M 2tt = 14(T .m)
M 3tt = −17(T .m)
V2tt = −24 ( T .m )
V3tt = −11( T )

2. Tải trọng tiêu chuẩn.
Hệ số vựa tải là n=1.15 vậy tải trọng tiêu chuẩn:
N tt −873
N =
=
= −759.13(T )
n
1.15
M tt
14
M 2tc = 2 =
= 12.17(T .m)
n
1.15
M tt −17
M 3tc = 3 =
= −14.78(T .m)
n
1.15
V tt −24
V2tc = 2 =
= −20.87(T )
n 1.15
V tt
−11

V3tc = 3 =
= −9.57(T )
1.15 1.15
tc

II.

Lựa chọn giải pháp móng cọc :
Địa chất tại vị trí xây dựng có 8 lớp đất và 1 lớp đất san lắp:
- Lớp đất 1: Sét pha xám trắng trạng thái dẻo mềm (độ sâu 0.6m -2.8m )

-

Lớp đất 2: Sét nâu vàng xám trắng trạng thái dẻo cứng ( từ 2.8m-12.6m)
Lớp đất 3: Sét xám đen trạng thái dẻo cứng (từ 12.6m - 14.9m)
Lớp đất 4: Cát pha nâu xám trạng thái dẻo (từ 14.9 m -16.8 m)
Lớp đất 5: Cát vừa nâu xám kết cấu chặt vừa (16.8 m - 35.2m)
Lớp đất 6: Sét nâu xám vàng trạng thái cứng ( từ 35.2 m - 42.8m )
Lớp đất 7: Sét pha , nâu xám trắng, trạng thái nữa cứng(từ 42.8m- 44.8m)

Lớp đất 8: Cát bụi vừa, nâu xám, xám tro kết cấu chặt vừa (từ 44.8m-60m)
Nhận xét : trong hố khoan khảo sát địa chất thì lớp đất số 6 :là nâu xám trạng thái cứng. cố thể
cấm cọc vào.Nhưng độ sâu lớnở code 35.5 m nên việc dung cọc ép là không thực tế . Nên ta
chọn cọc cấm vào lớp đất số 5 ở độ sâu 28.5 m có chỉ số SPT =12 cọc lức này là cọc chiuj ma sát
bên nên ta có thể cấm mũi cọc vào được.
Mực nước ngầm ở code -0.6m
1. Các giả thuyết tính toán.

- Tải trọng ngang do áp lực đất chủ động các lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận.
- Đài cọc xem như tuyệt đối cứng khi tính toán lực truyền xuống cọc.

- Tải trọng của công trình qua đài cọc chỉ truyền lên các cọc chứ không trực tiếp truyền
lên phần đất nằm giữa các cọc tại mặt tiếp giáp với đài cọc.
- Khi xác định độ lún của móng cọc thì người ta coi móng cọc như một móng khối quy
ước bao gồm cọc và các phần đất giữa các cọc.
- Vì việc tính toán móng khối quy ước giống như tính toán móng nông trên nền thiên
nhiên (bỏ qua ma sát mặt ở bên móng) nên trị số moment của tải trọng ngoài tại đáy
móng khối quy ước được lấy giảm đi một cách gần đúng bằng trị số moment của tải
trọng ngoài so với cao trình đáy đài.
- Giằng móng có tác dụng tiếp thu nội lực kéo xuất hiện khi lún không đều, làm tăng
cường độ và độ cứng không gian của kết cấu. Tuy nhiên khi mô hình tính khung, ta
xem như cột ngàm cứng vào móng nên ta đã bỏ qua sự làm việc của giằng móng
2. Chọn chiều sâu đặt đài.
Dựa vào điều kiện lực cắt tại chân cột cân bằng với áp lực đất tác dụng lên đài cọc.

K

H ≤ 0.5  p − K a ÷γ Bd D 2f
 Fs

⇒ Df =

2H
 Kp

− K a ÷γ Bd

 FS


Chọn Bd=4 m
γ ' = 1.09T / m3

H=max(V2,V3)=-24 T, vì có mực nước ngầm nên
Vì có các đà kiềng cùng chịu tải trọng ngang.nên từ công thức trên ta có thể biếng đổi và ước
lượng độ sâu chôn móng theo công sau đây.
Q
γK p B d

hm > 0,7
K p = tan 2 (450 + ϕ ) = tan 2 (450 + 80 22 ') = 1.81

D f = 0.7

Vậy ta chọn độ sâu dặt đài là 2.5 m

24
= 1.22( m)
1.81×1.09 × 4


Đài cọc:

- Bêtông B25 có Rn = 1450 (T/m2), Rk = 105 (T/m2)
- Cốt thép chịu lực trong đài là thép AII, Ra = 28000 (T/m2)
- Bê tông lót: đá 4x6, B12.5 dày 100.
3. Chọn thông số cọc .
Vật liệu làm cọc :

-

Bêtông B25 có Rn = 1450 (T/m2), Rk = 105 (T/m2)

-

Thép chịu lực AIII có Ra = 36500 (T/m2)

-

Thép đai AI có Ra = 17500 (T/m2)

-

Bêtông cốt thép đúc sẵn tiết diện 350×350  Fb = 0.1225 m2
Thép chủ : 4Ф18  Fa = 10.18 cm2
Thép đai : Ф6a50 trong đoạn đặt dày và Ф6a100 trong đoạn đặt thưa.
Chiều dài mỗi cọc : L = 9.5m, số lượng cọc : 3
Ba cọc nối nhau, chiều dài cọc 9.5×3 = 28.5 m.
Đoạn ngàm vào đài 0.7 m, gồm:
+ Thép của cọc neo trong đài đoạn 30Φ (18 × 30 = 540 mm)  chọn 550
cm.
+ Đầu cọc trong đài 1 đoạn 15 cm.

Chọn cọc:

⇒ Chiều dài cọc còn lại:

28.5 − 0.7 = 27.8

m.

27.8 + 2.5 − 16.8 = 13.5( m)

Đoạn cọc cắm sâu vào lớp 5:
Kiểm tra cọc khi vận chuyển:
a. Tính toán cọc khi cẩu lắp
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên cọc khi vận chuyển, lắp dựng chính là tải trọng bản thân cọc.
q = n × γ bt × Fc = 1.1× 2.5 × 0.352 = 0.337

(T.m)
Kiểm tra cọc khi vận chuyển:
Sơ đồ làm việc:


Pk

0.207L

L

0.207L
q

Mmax = 0.0214qL2

Móc cẩu cách đầu cọc 1 đoạn:

x = 0.207 × Lcoc = 0.207 × 9.5 = 1.9655
(m)

M 1max = 0.0214ql 2 = 0.0214 × 0.337 × 9.52 = 0.651(T .m)

Kiểm tra cọc khi lắp dựng:

0.
29

Pk

4L

Sơ đồ làm việc cọc


0.294L

L

q

Mmax = 0.043qL2

x = 0.294 × Lcoc = 0.294 × 9.5 = 2.793
Móc cẩu cách đầu cọc 1 đoạn:

(m)

M 2 max = 0.043ql 2 = 0.043 × 0.337 × 9.52 = 1.308

(T.m)

Lấy M = max(M1max , M2max) = 1.308 T.m để kiểm tra cốt thép.
Nếu xét đến ảnh hưởng của gia tốc khi vận chuyển, lấy hệ số động là 1.5 thì M = 1.308 × 1.5 =
1.962 T.m
Bê tông B25: Rn = 1450 (T/m2)

αR =
2

Thép AIII: Ra = 36500 (T/m ), γb2 =1 → ξR= 0.563,

0.405

Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép cọc là a = 3cm, b= 35cm, ho= 32cm.

αm =

M max
1.962 ×102
=
= 0.039
Rnbho2 1450 ×10−4 × 35 × 322

ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0.024 = 0.04

As =

ξ Rbbh0 0.04 ×1450 × 35 × 32
=
= 1.769 ( cm 2 )
Rs

36500

So sánh: AStính = 1.769 cm2 < Fa = 10.18 cm2

 Như vậy cọc đảm bảo không bị phá hoại trong quá trình vận chuyển, cẩu lắp


b. Tính toán móc cẩu :

Pk

−
−

Chọn thép làm móc cẩu là AIII, 1Ф16, As = 2.011 (cm2).
Khả năng chịu lực kéo của thép móc cẩu:
[Nk] = Rs × As = 3650 × 2.011 = 7340 (kG) = 7.34 (T).
− Lực do một nhánh treo khi chịu cẩu lắp:
ql 0.248 × 9.5
N= =
= 1.178
2
2
(T).
→ N =1.178 (T) < [Nk] = 7.34 (T).
Vậy khả năng chịu lực của thép móc cẩu lớn hơn tải trọng tác dụng vào móc cẩu.
→ Dùng móc cẩu loại thép AIII, 1ф16 thì móc cẩu đủ khả năng chịu lực.
III.
Xác định sức chịu tải của cọc.
1. Sức chịu tải của cọc theo vật liệu.

Vì là cọc bê tông cốt thép nên sức chịu tải vật liệu của cọc được tính theo công thức sau:

Qa(VL) = ϕ ( AsRs + AbRb )
Trong đó:
+

ϕ: Hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh của cọc và theo
thực nghiệm lấy như sau:

ϕ = 1.028 − 0.0000288λ 2 − 0.0016λ
λ=
Với

lo ν l
=
r
r

Vì cọc ngàm trong đài và mũi cọc tựa trên nền đất chặt vừa nên ν = 0.7

⇒

⇒λ=
lo = 0.7 × 27.8 = 19.6(m)

19.6
= 55.6
0.35

→ ϕ = 1.028 − 0.0000288 × 55.6 2 − 0.0016 × 55.6 = 0.85