Đồ án nền móng SV trần minh tùng

Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

BẢNG THỐNG KÊ TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA CÁC LỚP ĐẤT

MÔ TẢ ĐẤT

Độ ẩm
W
(%)

Dung
trọng
tự
nhiên
γw

Hệ số
Độ sệt
rỗng tự
B
nhiên e0

Lực dính
đơn vị
C

Góc ma
sát
trong

ϕ

(kG/cm2)

3

(g/cm )
Lớp 1: Sét xám nâu,
trạng thái dẻo cứng

38,65

1,79

1,053

0,35

0,293

11035’

Lớp 2: Sét, xám
vàng-nâu, trạng thái
nửa cứng

23,33

2

0,631

0,16

0,373

15011’

Lớp 3: Sét xám
trắng, trạng thái
cứng

21,77

2,01

0,581

-0,03

0,473

180

Lớp 4: Sét xám nâu,
trạng thái nửa cứng

30

1,9

0,809

0,185

0,383

15023’

Lớp 5: Sét pha xám
vàng, trạng thái nửa
cứng

20,05

2,05

0,567

0,163

0,308

13015’

Lớp 6: Sét xám vàng,
trạng thái cứng

17,97

2,06

0,512

-0,155

0,471

18028’

Lớp 7: Sét pha xám
vàng, trạng thái dẽo
cứng

24,76

1,97

0,674

0,29

0,263

15022’

Lớp 8: Cát pha xám
vàng, trạng thái dẽo

25,96

1,95

0,711

0,845

0,084

19059’

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
1


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

Lớp 9: Sét xám nâu,
trạng thái cứng

22,08

2

0,616

-0,08

0,45

17032’

Lớp 10: Sét pha xám
xanh, trạng thái nửa
cứng

26,12

1,94

0,719

0,21

0,419

1605’

Lớp 1
P (KN)
e
Lớp 2
P (KN)
e
Lớp 3
P (KN)

e
Lớp 4
P (KN)
e
Lớp 5
P (KN)
e
Lớp 6
P (KN)
e
Lớp 7
P (KN)
e
Lớp 8
P (KN)
e
Lớp 9
P (KN)
e
Lớp 10
P (KN)
e

0
1,053

50
0,998

100

0,955

200
0,885

400
0,768

0
0,631

50
0,614

100
0,6

200
0,58

400
0,55

0
0,589

50
0,566

100

0,554

200
0,54

400
0,512

0
0,755

50
0,783

100
0,76

200
0,724

400
0,668

0
0,567

50
0,552

100

0,541

200
0,523

400
0,5

0
0,486

50
0,501

100
0,493

200
0,481

400
0,466

0
0,632

50
0,655

100

0,64

200
0,616

400
0,581

0
0,675

50
0,687

100
0,667

200
0,64

400
0,601

0
0,589

50
0,602

100

0,591

200
0,575

400
0,557

0
0,687

50
0,699

100
0,682

200
0,656

400
0,619

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
2


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
3


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long
BẢNG. Giá trị nội lực móng băng

STT

Cột

Nhịp
L

Tải trọng tính toán
tt

tt

tt

N
(kN)

H
(kN)

M
(kNm)

Hệ số
vượt

Tải trọng tiêu chuẩn
tc

tc

tc

N

H

M

(kN)

(kNm)

(kN)

1

A

1500

30

70

1304.3
5

26.09

60.87

2

B

1600

20

60

1391.30

17.39

52.17

1.15
3

C

1150

40

60

1000

34.78

52.17

4

D

1200

45

50

1043.4

8

39.13

43.48

5

E

1200

30

50

1043.4
8

26.09

43.48

Tổng tải trọng

6650

165

290

5782.6
1

143.49 252.17

1. Thông số đất nền
- Tính móng đơn chịu đồng thời tải Ntt, Mtt và Htt.
- Ở đây ta giả sử đặt móng trên lớp đất thứ nhất có:
+ Độ ẩm:

W = 38.65%.

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
4


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

+ Dung trọng tự nhiên:

γ = 17.9 (kN/m3).

+ Dung trọng đẩy nổi:

γ’= 7.9 (kN/m3).

+ Lực dính đơn vị:

C = 29,3 (kN/m2).

+ Góc ma sát trong:

φ = 11035’.

- Mực nước ngầm: -2.00m
2.Xác định kích thước sơ bộ đáy móng
- Tính đầu thừa của móng: La=Lb=1.5
- Chiều dài móng băng: L = 1.25 + 5 + 4.5 + 4 + 5 + 1.25 = 21m.
- Lấy b0=1,chọn chiều sâu chôn móng 2m
Từ các số liệu của đề bài kết hợp với việc Tra bảng 1.5 “Tập bài giảng nền
móng, Nguyễn Tấn Bảo Long” ta có:
ϕ = 11o35’ ⇒ A = 0,21826; B = 1,87314; D = 4,3385.

- Khi IL = 0,35, tra bảng 1.4 ta có:
+ Đất sét và có độ sệt <0,5 => m1= 1,2;
+ Đất sét, có độ sệt <0,5 và chiều dài chia chiều cao công trình<1,5=> m 2=
1,1;
+ Đất lấy từ thí nghiệm => ktc= 1
RIItc =

m1 × m2
( Ab0γ D + BD f γ T + Dc )
ktc

1, 2 × 1,1

× (0, 21826 × 1× (17,9 − 10) + 1,87314 × 2 × 17,9 + 4,3385 × 29,3) = 258,59 kN/m2
1
N tc
5782,81
∑
F0 = 0
=
= 26,95 (m2)
RII − γ tb D f 258,59 − 22 × 2
RIItc =

Chọn F= 1,5 x 21=31,5m2 > 26,5m2
3.Kiểm tra ổn định nền với b=1,5m
1 1
Với: hd = ( ÷ ) Lmax = (0,83 ÷ 0, 42) m => ta chọn hd=0,7m
6 12

ĐK:

Ptbtc ≤ Rtc
Pmax ≤ 1.2 Rtc
Pmin > 0

- Tính lại RIItc với b=1,5m

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
5

Đồ án nền móng
RIItc =

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

1, 2 × 1,1
× (0, 21826 × 1,5 × 7,9 + 1,87314 × 2 × 17,9 + 4,3385 × 29,3) = 259, 73 (kN/m2)
1

- Áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy móng:
P

tc

∑N
=

tc

+ γ tb D f =

F

5782, 61
+ 22 × 2 = 227,58 (kN/m2)
1,5 × 21

P = 227,58 × 1,15 = 261,72 (kN/m2)
tt

- Áp lực lớn nhất tại đáy móng:

Ntc  6eL 
∑
P =
1 +
÷ + γtb .D f
tc
max



F

L 

Với:
eL

M
=∑
∑N

tc
tc

3274,32
= 0,566
5782,61

=

tc
Pmax
=

5782,61  6 × 0,566 
2
1+
÷ + 22 × 2 = 257,26 (kN/m )
1,5 × 21 
21 

tc
Pmin
=

5782,61  6 × 0,566 
2
1 −
÷ + 22 × 2 = 197,89 (kN/m )
1,5 × 21 
21 

Trong đó:
n

n

n

1

1

1

M = ∑ M i ± ∑ Qi h ± ∑ N i yi

 − 1304,35 × 9,25 − 1391,30 × 4,25 + 1000 × 0,25 

M = 252,17 + (143.49 ) × 0.8 + 
 + 1043,48 × 4,25 + 1043,48 × 9,25


M = −3274,32( kNm)
BL2 1,5 × 212
W=
=
= 110,25(m 3 )
6
6

Vậy:

Ptc = 227,58 (kN/m2) < Rtc = 259,73 (kN/m2).
tc
Pmax
= 257,26(kN/m2) < 1.2×Rtc = 311,68 (kN/m2).

tc
Pmin
= 197,89(kN/m2) > 0

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
6


Đồ án nền móng
⇒ Vậy

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

móng băng thỏa điều kiện ổn định.

3.1 Kiểm tra lún:
- Độ lún của móng được tính theo phương pháp tổng phân tố, đối với nhà
khung bê tông cốt thép độ lún giới hạn tại tâm móng là 8cm.
- Áp lực gây lún :
N tc
5782,61
P = σ gl =
+ γ tb .D f − γ .D f =
+ 22 × 2 − 17,9 × 2 = 169,98(kN / m 2 )
F
1,5 × 21

- Ta chia nền đất thành nhiều lớp phân tố nhỏ, mỗi lớp có độ dày:

hi = 0,4 x B = 0,4 x 1,5 = 0,6m

p1i = σ bt

p2 i = p2i + σ bt
- Dựa vào thí nghiệm nén cố kết ta tính lún như sau:

Si =

e1i − e2i
* hi
1 + e1i
11

S = ∑ Si
i =1

- Dùng phương pháp cộng phân tố

σ z = Pgl * K 0
σ bt = Z * γ w
- Với z/B và L/B = 21/1,5 = 14 => nội suy tìm được k0
Ta được kết quả ghi trong bảng

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
7

Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

⇒ Vậy

tại độ sâu -9,2 m, ứng suất bản thân lớn hơn 5 lần ứng suất do tải
trọng ngoài gây ra. Độ lún S= 12,1cm > Sgh=8cm, móng không thỏa điều kiện
lún.
Kích thước móng L = 21m, B = 1.5m trong quá trình tính toán thỏa điều
kiện ổn định nhưng không thỏa điều kiện tính lún. Ta tăng kích thước lên B =
4m để kiểm tra lại điều kiện lún.
4.Kiểm tra ổn định nền với b=4m
- Tính lại RIItc với b=4m
RIItc =

1, 2 × 1,1
× (0, 21826 × 4 × 7,9 + 1,87314 × 2 × 17,9 + 4,3385 × 29,3) = 265, 42 (kN/m2)
1

- Áp lực tiêu chuẩn trung bình tại đáy móng:
N tc
5782,61
∑
tc
P =
+ γ tb D f =
+ 22 × 2 = 112,84 (kN/m2)
F
4 × 21

tt
P = 112,84 × 1,15 = 129,77 (kN/m2)
- Áp lực lớn nhất tại đáy móng:
tc
Pmax
=

∑ Ntc 1 + 6eL  + γ .D

÷ tb f
F

L 



Với:
eL

∑M
=
∑N

tc
Pmax
=

tc
Pmin
=

tc
tc

=

− 3274,32
= − 0,566
5782,61

5782,61  6 × 0,566 
2
1 +
÷ + 22 × 2 = 123,97 (kN/m )
4 × 21 
21 

5782,61  6 × 0,566 
2
1 −
÷ + 22 × 2 = 101,71 (kN/m )
4 × 21 
21 

Vậy:

Ptc = 112,84 (kN/m2) < Rtc = 265,42 (kN/m2).
tc
Pmax
= 123,97(kN/m2) < 1.2×Rtc = 318,5 (kN/m2).

tc
Pmin
= 101,71(kN/m2) > 0

Vậy móng băng thỏa điều kiện ổn định.
SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
8


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

4.1 Kiểm tra lún:
- Độ lún của móng được tính theo phương pháp tổng phân tố, đối với nhà
khung bê tông cốt thép độ lún giới hạn tại tâm móng là 8cm.
- Áp lực gây lún :
P = σ gl =

N tc
5782,61
+ γ tb .D f − γ .D f =
+ 22 × 2 − 17,9 × 2 = 68,44(kN / m 2 )
F
4 × 21

- Ta chia nền đất thành nhiều lớp phân tố nhỏ, mỗi lớp có độ dày:

hi = 0,4.B = 0,4.5 = 2

p1i = σ bt
p2 i = p2i + σ bt
- Dựa vào thí nghiệm nén cố kết ta tính lún như sau:

Si =

e1i − e2i
* hi
1 + e1i
11

S = ∑ Si
i =1

- Dùng phương pháp cộng phân tố

σ z = Pgl * K 0

σ bt = Z * γ w
Với z/B và L/B = 21/4 = 5,25 => nội suy tìm được k0
Ta được kết quả ghi trong các bảng:
Độ sâu h (m)
2
4
6
8
10
12

14
16

Ứng suất do trọng lượng
bản thân σ bt(kN/m)
35.8
53.7
73.7
93.7
113.7
133.8
154
173.1

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
9


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

Độ sâu

z/b

ko

0

0

2
4
6
8
10
12
14

0.4
0.8
1.2
1.6
2
2.4
2.8

1
0.8377
5
0.621
0.4509
0.3378
0.261
0.2253
0.1896

Ứng suất do tải trọng ngoài
σ z(kN/m)
68.44
57.33561
42.50124
30.859596
23.119032
17.86284
15.419532
12.976224

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
10


Đồ án nền móng
Lớp Chiều
phân dày
tố
(m)
1
2
2

2

3

2

4

2

5

2

6
7

2
2

z
0
2
2
4
4
6
6
8
8
1
0
1
0

12
12
14

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long
Pi1
Pi2
2
2
(kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN/m2)
2

35.8
53.7
53.7
73.7
73.7
93.7
93.7
113.7
113.7

44.75
63.7
83.7
103.7
123.75

133.8
133.8

154
154
173.1

68.4
57.34
57.34
42.5
42.5
30.86
30.86
23.12
23.12

ei1

ei2

Si
(m)

130.69

0.615 0.598 0.0214
8
5
0.610 0.5973 0.016
2
0.604 0.5959 0.011
6

0.5993 0.5939 0.0068

144.24

0.5953 0.5912 0.0051

107.64
113.62
120.38

17.86
143.9

17.86

160.54

0.5912

0.587
9

163.55

15.42
15.42
12.98

177.75

0.587
3

0.584
5

0.0042
0.0036

0.0681
⇒ Vậy tại độ sâu -14m, ứng suất bản thân lớn hơn 5 lần ứng suất do tải trọng
ngoài gây ra. Độ lún S = 6,81cm < Sgh= 8cm, móng thỏa điều kiện lún.

5.Kiểm tra xuyên thủng
5.1 Chọn chiều cao móng:
- Bê tông M250 có Rn= 11.5MPa = 11500kN/m2
Rk= 0,9MPa = 900 kN/m2
tt
N max
1600
⇒ Fc =
=
= 0.14m 2
Rb
11500

- Chọn cột tiết diện vuông ac = bc = 0.14 = 0.37 m.

⇒ Kích thước cột 40×40 cm
SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
11


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

bd ≥ bcot + 100mm chọn bd=0,5m
ha ≥ 200mm chọn ha=0,2m

Với chiều cao móng h=0,7m,a=0,05m
ho − a = 0,7 − 0,05 = 0,65 m
- Chiều cao bản móng hb
tt
0,6. Rk. b. hbo ≥ pmax .

b −bd
.1
2

0,6. 900. 4. hbo ≥ 142,56.

4 − 0,5
.1
2

hb0 ≥ 0,115 m
chọn hbo= 350 mm

h = hb 0 + a = 0, 4m
5.2 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: Pxt < Pcx

p

xt

=

p

tt
net

×

b − (b d + 2 × hb 0 )
4 − (0,5 + 2 × 0,35)
× 1m = 129,77 ×
× 1m
2
2

= 181,68kN
tc
tc
 Pmax

+ Pmin

101,71 + 123,97
=
n
×
= 129,77kN / m2
p net  2 ÷ = 1,15 ×
2


tt

Pcx = 0, 75 × hbo × Rk × 1m = 0, 75 × 0,35 × 900 = 236, 25kN
Pxt=181,68kN < Pcx=236,25kN (thoả)

6.Tính thép móng băng

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
12


Đồ án nền móng

K dn =

Pgl

∑s

i

=

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

68, 44
= 1005kN / m3
0,0681

K g = K dn × bmong × L = 1005 × 4 × 0,1 = 402kN / m
K b = K dn × bmong ×

L
= 1005 × 4 × 0,05 = 201kN / m
2

L = 0,1 : khoảng cách lò xo
Dựa vào shap ta có:

6.1 Cốt thép vỉ móng
Momen theo phương ngang (cạnh ngắn) cho 1m dài móng

1 tt
2 1
2
M= × Pnet × (b − bd ) = × 129,77 × (4 − 0,5) =198,71 KN.m/m
8
8
M

198,71 × 106
=
F a=
=1433,69 mm2
0,9 × Ra × h0 0,9 × 280 × 550

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
13


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

Chọn 5 Φ20a250 (1571mm2)
- Thép theo phương cạnh dài đặt theo cấu tạo Φ10a200
6.2 Thép dầm móng:
6.2.1 tính thép tại nhịp
Cốt dọc lớp trên Mmax nhịp=805,53 KN.m

M
805,52 × 106
=
F a=
=4917,7 mm2
0,9 × Ra × h0 0,9 × 280 × 650
Chọn 8Φ28
6.2.2 Tính thép tại gối

Cốt dọc lớp dưới M max gối= 407,7 KNm
M
407,7 × 106
=
F a=
=2489mm2
0,9 × Ra × h0 0,9 × 280 × 650

Chọn 8Φ20
6.2.3.Tính cốt đai:

ϕb 3 × γ b × Rbt × b × ho = 0,6 × 0,9 × 0,9 × 500 × 650 = 157,95kN < Qmax = 947,19 kN
Với: φb3 = 0,6 ( bê tông nặng )
- Bêtông chịu cắt không đủ nên phải tính cốt đai
- Chọn cốt đai d10, số nhánh cốt đai n =4, Rsw=175MPa, Asw = 78,5 mm2.
+ Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán :

4 × ϕ b 2 × γ b × Rbt × b × ho2 × Rsw × n × Asw
stt =
2
Qmax
4 × 2 × 0,9 × 0,9 × 500 × 650 2 × 175 × 4 × 78,5
=
= 83,84mm
(947,19 × 103 ) 2
Với:( hệ số ϕb 2 = 2 đối với bê tông nặng )
SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
14

Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

+ Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai : ϕ4 = 1,5 ( đối với bê tông nặng )

Smax

ϕb 4 × γ b × Rbt × b × ho2 1,5 × 0,9 × 0,9 × 500 × 650 2
=
=
= 271mm
Qmax
947,19 × 103

+ Khoảng cách giữa các cốt đai theo cấu tạo :
Sct = min (

hd
700
; 300) mm = min (
; 300 ) mm => Sct = 233 mm
3
3

Min ( Stt , Smax , Sct ) = 83,84mm .Vậy ta chọn S = 83,84mm
- Kiểm tra điều kiện :

ϕb1 = 1 − 0,01 × γ b × Rb = 1 − 0,01 × 0,9 × 11,5 = 0,8965
ϕ w1 = 1 + 5 ×

Es × Asw
21 × 104 × 78,5
= 1+ 5×
= 1,073
Eb × b × s
27 × 103 × 500 × 83,84

[Q ] = 0,3 × ϕ b1 × ϕ w1 × γ b × Rb × b × ho
= 0,3 × 0,8965 × 1,073 × 0,9 × 11,5 × 500 × 650 = 970,7 kN > Qmax = 947,19 kN
⇒ Thỏa điều kiện cốt đai, không cần tính cốt xiên

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
15


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

I.Tải trọng công trình
Hệ số
vượt
tải n

Tải trọng tính toán

tt

N
(kN)

tt

tc

tt

H
(kN)

M
(kNm)

40

60

1150
II.Địa chất

Tải trọng tiêu chuẩn

1.15

tc

tc

N

H

M

(kN)

(kN)

(kNm)

1000

34,78

52.17

γ =17,9KN/m3; ϕ =12o; c =29,3KN/m2; B=0,35
Lớp 2 (8m) gồm có: γ =20KN/m3; ϕ =15o; c =37,3KN/m2; B=0,16
Lớp 1 (4m) gồm có: γ =20,1KN/m3; ϕ =18o; c =29,3KN/m2; B=0,35
Lớp 1 (3m) gồm có:

III.Vật liệu thiết kế
Bê tông mác 250: B20; Rb=11,5MPa; Rbt= 0,9MPa, Rk = 0,9MPa
Thép AII: Rs=280MPa
Cọc 20x20cm; 4Φ18; L = 11m; Sau khi đập đầu cọc l = L - 0,5 = 10,5m
IV.Trình tự thiết kế

1. Độ sâu chôn móng:
- Chọn bề rộng móng bh=1,5m

D

f

≥ 0 , 7 × h m in

(đài thấp)

Với:
ϕ  2 × H tt

hmin = tg  450 − 
2  γ × bh


120 
2 × 40
⇒ D f ≥ 0,7tg  450 −
= 0,98m
÷
2
17,9
×
1,5



Chọn Df = 2m

2. Sức chịu tải của cọc
SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
16


Đồ án nền móng
2.1 Theo vật liệu

Q

u −vl

= ϕ (RbAb + RaAa

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

)

- Chiều dài tính toán của cọc
l0 = l × v = 10,5 × 0,7 = 7,35m
Chọn v = 0,7 do đầu cọc ngàm vào đài và mũi cọc tựa vào đất cứng
- Hệ số ϕ
l0 7,35
=
= 36,75 ⇒ ϕ = 0,9225
r 0, 2

Qvl = 0,9225 × ( 115 × 20 × 20 + 2800 × π × 1.82 ) = 687,3kN

2.2 Theo cường độ
Q s = u ∑ li × f si

f s = K × ( 1 − s i n ϕ ) × σ v' × t a n ϕ + c
Chọn K=1,4: cọc ép hạ chậm
1


f s1 = 1, 4 × ( 1 − sin(12o ) ) × 2 × 17,9 + × ( 17,9 − 10 )  × tan(120 ) + 29,3
2



= 38,67kN / m 2
8


f s 2 = 1, 4 × ( 1 − sin(150 ) ) × 2 × 17,9 + 1 × ( 17,9 − 10 ) + × ( 20 − 10 ) 
2


0
2
× tan(15 ) + 37,3 = 60,57 kN / m

f s 3 = 1, 4 × ( 1 − sin(180 ) ) × [2 × 17,9 + 1 × ( 17,9 − 10 ) + 8 × ( 20 − 10 )

1,5
× ( 20,1 − 10 ) ] × tan(180 ) + 47,3 = 88,56kN / m 2
2
⇒ Qs = 4 × 0, 2 ( 1 × 38,67 + 8 × 60,57 + 1,5 × 88,56 ) = 524,86kN
+

Q p = ( c × N c + σ 'v p × N q + γ × d p × N γ ) × A

c

Với ϕ=18 => Nc=5,26; Np=13,1; Nγ=4,077
q p = 47,3 × 5, 26 + (2 ×17,9+1 × 7,9+8 ×10+1,5 ×10,1) ×13,1
o

+10,1 × 0, 2 × 4,07) = 2076kN / m 2
⇒ Q p = 0, 22 × 2078 = 83,04kN

Vậy:

Qu −cd = Qs + Q p = 524,86 + 83,04 = 607,9kN

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
17


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

Qs Q p 524,86 83,04
+
=
+
= 290,11kN
2
3
2
3
2.3Theo cơ lý
B=0,35; z=2,5 nên fs1=27,75 kN/m2
B=0,2; z=7 nên fs2=60 kN/m2
B=-0,03;
Do B < 1 nên fs3cl =fs3cđ =88,56 kN/m2
Qa −cd =

- Mũi cọc
B= -0,03;
Do B < 1 nên qpcl =qscđ =2076 kN/m2
Qs = u × ∑ m f × f si × li

= 4 × 0, 2 × 0,9 ( 1× 27,75 + 8 × 60 + 1,5 × 88,56 ) = 461, 22kN

Q p = mR × q p × Ap = 0,7 × 2076 × 0,22 = 58,13kN
Vậy:

Qu − cl = m × (Qs + Q p ) = 1 × (461,22 + 58,13) = 519,35kN
Qa − cl =

Qu − cl 519,35
=
= 314,75kN
ktc
1,65

ktc:hệ số an toàn → ktc = 1,65
3.Sức chịu tải thiết kế:
QTK = Min ( Qvl ; Qa −cd ; Qa −cl ) = 290,11kN
4.Tính số lượng cọc và bố trí cọc trong đài

N
n=β ×∑
QTK

tt

= 1,4 ×

1150 + 1,51× 22 × 2
= 5,8 Chọn n=6 cây
290,11

- Tính Ssơbộ của đài móng
- Áp lực tính toán tác dụng lên đái đài do phản lực đầu cọc
Q tk 290,11 290,11
tt
p = 2 =
=
= 805,86(kN / m 2 )

2
2
s
(3d )
0,6
tt
N
1150
=
= 1,51(kN / m 2 )
Ssơbộ = tt
tb
p − γ D f 805,86 − 22 × 2

- Ta bố trí cọc như hình vẽ:

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
18


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

- Hệ số nhóm
d  (n − 1) × n2 + (n2 − 1) × n1 
η = 1 − acr tan( ) ×  1


s 
90 × n1 × n2

 (2 − 1) × 3 + (3 − 1) × 2 
η = 1 − 18,43 × 
 =0,761
90 × 2 × 3

d
d
Với n1 = 2; n2 = 3; acr tan( ) = arctan( ) = 18,43
s
3d
5.Kiểm tra sức chịu tải của cọc nhóm và cọc đơn
5.1 Kiểm tra sức chịu tải của cọc nhóm
Qnhom = η × n × QTK = 0,761× 6 × 290,11 = 1324,64kN > ∑ N tt = 1234,5kN
(thoả)
Với:

∑N

tt

= 1150 + 1,2 × 1,6 × 22 × 2 = 1234,5kN

5.2 Kiểm tra sức chịu tải cọc đơn
Qdon = QTK = 290,11kN

Pmax/min

∑M

N
=∑
nc

tt

∑M × x
±
∑x
tt

y

n

i =1

max

2

i

= M tt + H tt × h = 60 + 40 × 0,6 = 84kN .m
1234,5
84 × 0,6
Pmax =
+

= 240,75kN < Qdon = 290,11kN
6
2 × (0,62 + 0,62 )
1234,5
84 × 0,6
Pmin =
−
= 170,75kN > 0
6
2 × (×0,62 + 0,6 2 )
⇒ Thỏa điều kiện
- Với chiều cao móng:
tt

y

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
19


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

bc + h0 > b − 2 × bm

tt
0,75 × Rbt × 4 × ( bc + h0 ) × h0 ≥ N

Chọn bc = 0,5
h0 > 1,2 − 2 × 0,1 − 0,5

0,75 × 900 × 4 × ( 0,5 + h0 ) × h0 ≥ 1150
ho > 0,5m

ho ≥ 0,45m
Chọn ho=0,55
h=ho+a=0,55+0,05=0,6m
b=1,2m; l=1,6m
6.Kiểm tra ổn định của nền và dộ lún của móng
1 × 12 + 8 × 15 + 1,5 × 18
= 15,140
1 + 8 + 1,5
- Góc truyền lực
ϕtb 15,40
α=
=
= 3,7850
4
4
- Chiều rộng móng quy ước
ϕ
Bqu = Bl + 2 × Lcoc × tan( tb ) = 1,2 + 2 × 10,5 × tan(3,7850 ) = 2,59m
4
- Chiều dài móng quy ước
ϕ
Lqu = L1 + 2 × Lcoc × tan( tb ) = 1,6 + 2 × 10,5 × tan(3,7850 ) = 2,99m
4
- Diện tích khối móng quy ước

Aqu = Bqu × Lqu = 7,7m 2

ϕtb =

- Trọng lượng khối móng quy ước
Qqu = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5
Q1 = 7,7 × 2 × 22 = 340,74kN

Q2 = ( 7,7 × 1) − ( 6 × 0, 2 2 ×1)  ( 17,9 − 10 ) = 59, 28kN
Q3 = ( 7,7 × 8 ) − ( 6 × 0, 2 2 × 8 )  ( 20 − 10 ) = 600,3kN
Q4 = ( 7,7 × 1,5 ) − ( 6 × 0, 22 × 1,5 )  ( 20,1 − 10 ) = 113,7 kN
Q5 = 6 × 0, 2 2 × 10,5 × (25 − 10) = 37,8kN
⇒ Qmqu = 1151,8kN

Với Q1:khối lượng đất và đài
SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
20


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

Q2,Q3,Q4:khối lượng đất từ đài đến mũi cọc
Q5:khối lượng cọc
- Sức chịu tải trạng thái giới hạn thứ II
RIItc = m ( A × Bqu × γ II + B × hqu × γ IIqu + D × c )

Ta có ϕ=180 ⇒ A=0,4313;
B=2,7252;
D=5,3095
1, 2 × 1,1
RIItc =
× (0, 4313 × 2,59 × 10,1 + 2,7252 × 12,5 × 14,17 + 5,3095 × 47,3)
1
= 983,56kN / m 2
Qmqu
1151,8
=
= 14,17 kN / m3
Với: γ IIqu =
Vmqu 7,7 × 10,5

∑N
∑M

tc

qu
tc
qu

tc
tb

P

= N tc + Qmqu = 1000 + 1151,8 = 2151,8kN

= M tc + H tc × h* = 52,17 + 34,78 × (0,6 + 10,5) = 438,23kN .m

∑N
=

tc
qu

=

Aqu

2151,8
= 279, 45kN / m 2
7,7

→ Ptbtc < RIItc = 983,56kN / m 2
tc
max

∑N
=

tc
min

∑N
=

P

 6 × e  2151,8
6 × 0, 2
× 1 +
=
× (1 +
) = 391,6kN / m 2
÷

Aqu
Lqu ÷
7,7
2,99


tc
→ Pmax
< 1, 2 × RIItc = 1180,3kN .m

P

tc
qu

tc
qu

Aqu

6 × 0, 2

 6 × e  2151,8
+ 1 −
× (1 −
) = 167,3kN / m 2
÷=
L 
7,7
7,7


tc
→ Pmin
>0

∑M
e=
∑N

Với :

tc
qu
tc
qu

=

438,23
= 0,2m
2151,8

⇒ Thoả điều kiện

7.Tính lún
- Áp lực gây lún
Pgl

∑N
=

tc
qu

Aqu

− γ IIqu × hqu =

2151,8
− 14,17 × 12,5 = 102,33kN / m 2
7,7

- Tính bề dầy lớp phân tố

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
21


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

hi = (0,4 ÷ 0,6) Bqu = 1,036 ÷ 1,554(m) chọn hi=1,1 m
- Theo số liệu từ bản thống kê ta xác định đây là đất tốt E > 5MPa nên chọn

σ zbt ≥ 5σ zgl
- Với Bqu = 2,59m; Lqu=2,99m.
Ta được kết quả ghi trong các bảng:

12.5

Ứng suất do trọng lượng
bản thân σ zbt (kN/m)
126.25

13.6

137.36

14.7

148.47

15.8

159.58

16.9

152,1

18

162

Độ sâu h (m)

Lớp Chiề
phâ u dầy
n tố
1

1,1

Độ sâu

z/b

0

0

1

Ứng suất do tải trọng ngoài
σ zgl (kN/m)
102,33

1,1

0.41

0,769

78,69

2,2

0.82

0,52

53,21

3,3

1.23

0,332

33,97

4,4

1.64

0,21

21,49

5,5

2,05

0,139

14,22

k0

z

σ zbt

Pi1

σ zgl

Pi2

ei1

ei2

si

0

126,25

131,8
1

102,33

222,3
2

0,54
9

0,534

0,01

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
22


Đồ án nền móng

2

1,1

3

1,1

4

1,1

5

1,1

∑s

i

1,1
1,1
2,2
2,2
3,3
3,3
4,4
4,4
5,5

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long
137,36
137,36
148,47
148,47
159,58

159,58
152,1
152,1
162

142,9
2
154,0
3
155,8
4
157,0
5

78,69
78,69
53,21
53,21
33,97
33,97
21,49
21,49
14,22

208,8
7
197,6
2
183,5
7

174,9
1

0,54
7
0,54
5
0,54
4
0,73
9

0,536 0,007
0,537 0,005
0,002
6
0,003
0,732
1
0,54

= 2, 77cm ≤ S gh = 8cm (thỏa)

8.Tính thép
- Tính thép đài móng
+ Thép đặt theo phương cạnh dài
M max = ∑ pi × zi = (3 × 240,75) × (0,6 −

0,5
) = 252,79kN.m

2

M
252, 79 × 106
Fa =
=
= 1824(mm 2 )
0,9 × Ra × ho 0,9 × 280 × 550
Chọn 6Φ20a200 (1885 mm2)
+ Thép đặt theo phương cạnh ngắn
M max = ∑ pi × zi = (2 × 240,78) × (0,6 −
Fa =

0,5
) = 168,53kN.m
2

M
168,53 × 106
=
= 1216(mm 2 )
0,9 × Ra × ho 0,9 × 280 × 550

Chọn 4Φ20a400 (1256,8 mm2)
9.Kiểm tra thép cọc cho điều kiện cẩu lắp
Dùng đoạn cọc 11 m
9.1.vận chuyển cọc

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
23


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

M vc = 0,0214qL2 = 0,0214x1,3 × 0,22 × 25x112 = 3,37(kNm)
9.2 Lắp dựng cọc

M Ld = 0,043qL2 = 0,043x0,22 × 25x112 = 5,203 (kNm)

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
24


Đồ án nền móng

GVHD: Nguyễn Tấn Bảo Long

M coc = Fa × 0,9 × R a × h0 =1,8.10−4 × π × 0,9 × 28.104 × 0,175 = 24,94 (kNm)
Mcoc>Mvc và MLd (thoả)
9.3 Tính móc cẩu
Q 0, 2 × 0, 2 × 11× 25
Q1 = Q2 = =
= 5,5 (kN)
2

2
- Diện tích cốt thép tối thiểu
Fa =

Q1
5,5
=
= 1,96.10−5 (m2 ) =19,6mm
4
Ra 28.10

Chọn thép:

30, 7
= 2,5 mm => đường kính: 5mm
3,14

Ta chọn Φ6
lneo ≥

Q1
5,5
=
= 0,32 m
u × Rk 3,14 × 0.006 × 900

Chọn lneo=0,4m
10 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang:
10.1Tính hệ số
αbd = 5

Kbc
Eb I

Với:
-Chiều rộng quy ước của cọc: bc = 1,5 x 0,2 + 0,5 = 0,8 (m) (vì d < 0,8m).
-K hệ số nền hay hệ số tỷ lệ thuộc B và lah=2xbc=2x0,8=1,6 (m)
⇒ K=500T/m4 =5000kN/m2

- I momen quán tính
bh3 d 4 0, 24
I=
=
=
= 1.33 ×10−4 ( m 4 )
12 12
12

- Eb modun đàn hồi bêtông cọc:
Eb = 27×106 kN/m2
EbxI=27.106x1,33.10-4=3600
αbd = 5

Kbc 5 5000×0,8
=
=1,02
Eb I
3600

- Chiều dài tính đổi của cọc

le= αbd x l=1,02x10,5=10,72
⇒ A0=2,441; B0=1,621; C0=1,751

SVTH: Trần Minh Tùng

MSSV: 011109063
25