BÀI TẬP MÓNG CỌC CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa

BÀI TẬP MÓNG CỌC
CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa
BÀI 1
Cho 1 cọc BTCT có kích thước 30cm x 30cm, dài 18m (gồm 2 đoạn
cọc 9m nối lại, cốt thép trong cọc gồm 4φ16 (4×2.01cm2), bê tông
cọc mác 300 có Rn = 13MPa, cường độ Ra = 80 MPa), được ép vào
nền đất có 2 lớp như hình vẽ:
-Lớp 1: Dày 11m có các chỉ tiêu:
c = 17 kN/m2; ϕ = 70, trọng lượng riêng trên MNN γ = 17 kN/m3, và
dưới MNN γsat = 18 kN/m3.
-Lớp 2: Chiều dày lớn và có các chỉ tiêu như sau:
c = 10kN/m2; ϕ = 200 (Nc = 17,69; Nq = 7,44; Nγ =5), γsat = 20 kN/m3.

2m

MNN 4m

Lớp 1

9m

9m

Lớp 2

Mực nước ngầm cách mặt đất 4m. Cho trọng lượng riêng của nước
γw =10 kN/m3 và trọng lượng riêng của bê tông là γbt = 25 kN/m3.
Các lớp đất cố kết thường có hệ số áp lực ngang K0 = (1-sinϕ) và qp
=1,3c.Nc + σ’vp.Nq + 0,4γ’.dp.Nγ

Câu 1) Tính sức chịu tải cho phép của cọc theo vật liệu (kN), cho biết hệ số uốn dọc ϕ = 0,85.

Câu 2) Tính sức chịu tải cực hạn của cọc (kN) theo chỉ tiêu cường độ của đất nền, bỏ qua trọng lượng
của cọc.

BÀI 2
Cho một móng cọc BTCT gồm 6 cọc được bố trí như
hình vẽ. Móng cọc chịu tác dụng của tải trọng Ntt = 3800
kN, Mytt = 160 kNm, Hxtt = 140 kN. Đài dày 0,5 m, độ
sâu chôn đài 1,5 m. Bỏ qua phần áp lực đất bị động Ep .
- Bê tông đài cọc dùng mác 300 có Rn =13 MPa, Rk
=1MPa. Thép trong đài cọc dùng Ra =280MPa, cọc ngàm
vào đài là 10cm. Trọng lượng riêng trung bình của đất
trên đài và đài cọc lấy 22kN/m3. Kích thước cột bc×hc =
40cm×60cm.
Cọc có kích thước 30cm×30cm, khoảng cách giữa các
cọc là 3d, khoảng cách giữa hai hàng là 4d, khoảng cách
từ mép cọc biên đến mép đài là d/2 cho cả 2 phương (d:
cạnh cọc). Hệ số vượt tải n =1,15.

tt
tt

My

tt

Câu 5) Xác định kích thước của móng khối qui ước khi
đất nền có các đặc trưng như Bài 1.

8m

Lôùp 2

y

bc

4d

+

Lôùp 1

8m

0,5m

Hx

Câu 1) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số 1 và số 2.
Câu 2) Xác định lực gây xuyên thủng (kN) (cho toàn bộ
đài cọc).
Câu 3) Xác định lực chống xuyên (kN) của đài (cho toàn
bộ đài cọc)
Câu 4) Tính diện tích cốt thép theo phương cạnh dài của
đài (cm2), lấy γ = 0,9.

1.0m

N

hc
2

1

3d

3d

Tài liệu này được lưu trữ tại />
+
x

1


BÀI 3
Một móng cọc đóng BTCT gồm 9 cọc vuông (d =0.3m)
được bố trí như hình Bài 2, khoảng cách giữa 2 tâm cọc
là 3d, khoảng cách giữa tâm cọc biên và mép đài là d.
Cọc xuyên qua lớp sét dẽo mềm và cấm vào lớp sét dẽo
cứng. Mực nước ngầm (MNN) nằm tại mặt phẳng đáy
móng.
Lớp sét dẽo mềm (lớp 1) dày 17.5m có các đặc trưng:
γt =16.5kN/m3, γsat=17.5kN/m3, φ' =200, c' =0 và OCR=1
Lớp sét dẽo cứng (lớp 2) có các đặc trưng:
γsat =20kN/m3, φ' =280, c' =0 và OCR =3

Ntt

Mtt

Htt

1.5m
0.9m

MNN

Lớp 1
16m

Tải trọng tại chân cột:
Ntt =2700kN, Mtt =150kN.m và Htt =200kN
Hệ số giảm tải n =1.15.
Lớp 2

1

3

5

6

8d

4

3d

d

Cho các công thức sau:
Ma sát đơn vị xung quanh cọc:
f s = σ′v × (1 − sin φ′) OCR tan φ′ + c'
Sức chịu mũi đơn vị:
q p = σ v′ N q + c′ N c + γ ′d Nγ
d

3d

9
3d

d

8

7

φ' =28 : Nq =25.80, Nc =14.72, N γ =16.72

3d

600

0

d

8d

Xác định:

hình Bài 3

Câu 1. Xác định lực ma sát đơn vị fs1 (kN/m2) do đất
gây ra tại giữa đoạn cọc trong lớp đất 1.
37.5

2

d

Trọng lượng riêng trung bình của khối bê tông và đất
nền trên đáy móng γtb =22kN/m3; trọng lượng riêng của
bê tông γbt =25kN/m3.
Đoạn cọc ngàm vào đài là 10cm và chọn a =15cm.

d

5.5m

500

Bêtông đài cọc M300 có Rn =13MPa, Rk =1MPa
Thép trong đài AII có Ra =280MPa.

20.3

36.7

39.5

2

Câu 2. Xác định lực ma sát đơn vị fs2 (kN/m ) do đất gây ra tại giữa đoạn cọc trong lớp đất 2.
175.8

64.6

84.2

13.4

Câu 3. Cường độ chịu mũi của đất nền dưới mũi cọc qp (kN/m2)
10388.1

10800.9

8918.9

5203.7

Câu 4. Xác định sức chịu tải cho phép (kN) của một cọc đơn theo các đặc trưng cơ học của nền đất,
cho hệ số an toàn FS =3. Bỏ qua trọng lượng bản thân của cọc.
1413.8

889.2

471.3

640.5

238.9

260.0

361.1

348.9

Câu 5. Lực tác dụng lên các cọc số 1
293.3

272.2

Câu 6. Lực tác dụng lên các cọc số 6
382.2

327.8

Câu 7. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn

Tài liệu này được lưu trữ tại />
2


Pmax = 348.9 kN < Qa

Pmin = 272.2 kN > 0 : cọc không chịu nhổ

Pmax = 382.2 kN < Qa

Pmax = 321.1 kN < Qa

Câu 8. Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc

QaG = 4190.8 kN > N dtt

QaG = 3083.7 kN > N dtt

QaG = 5818.0 kN > N dtt

QaG = 2250.5 kN < N dtt

Câu 9. Xác định kích thước của đáy móng khối quy ước Lqư × Bqư (m×m)
6.24m×6.24m

6.54m×6.24m

19.5m×19.5m

6.54m×6.54m

Câu 10. Kiểm tra xuyên thủng của đài móng
tháp xuyên bao trùm tất cả đầu cọc

tháp xuyên không bao trùm tất cả đầu cọc

Pxt > Pcx: đài bị xuyên thủng

cả 3 câu đều sai
2

Câu 11. Tính toán diện tích cốt thép chịu lực (cm ) theo phương cạnh dài của đài móng. Diện tích cốt
M
.
thép tính gần đúng theo công thức Fa =
0.9 Ra h0
31.2

34.4

27.4

36.4

N tt

BÀI 4

Cho các công thức sau:
Ma sát đơn vị xung quanh cọc:
f s = σ′v × (1 − sin φ′) OCR tan φ′ + c'
Sức chịu mũi đơn vị:
q p = σ v′ N q + c′ N c + γ ′d Nγ

φ' =280 : Nq =25.80, Nc =14.72, N γ =16.72

Xác định:

1.5m

Lớp 1
19m

Lớp 2

11m

1

d

2

3

d

Bêtông đài cọc M300 có Rn =13MPa, Rk =1Mpa,
trọng lượng riêng của bê tông γbt =25kN/m3
Thép trong đài cọc AII có Ra =280MPa.
Đoạn cọc ngàm vào đài là 10cm và chọn a =15cm.

1m

d+1m
3d+1m

Tải trọng tại chân cột:
Ntt =9500kN, Mtt =750kN.m và Htt =1000kN
Hệ số vượt tải n =1.15.

MNN

1500

4

5

6

d

d+1m

d+1m

d

Lớp sét dẽo mềm (lớp 1) dày 20m có các đặc
trưng sau: γsat =18kN/m3, φ' =250, c' =0 và OCR=1
Lớp sét dẽo cứng (lớp 2) có các đặc trưng như sau:
γsat =19.5kN/m3, φ' =280, c' =0 và OCR =3

M tt

H tt

800

Một móng cọc khoan nhồi BTCT đường kính d
=0.8m gồm 6 cọc được bố trí như hình Bài 2,
khoảng cách giữa 2 tâm cọc là d +1m, khoảng
cách giữa tâm cọc biên và mép đài là d. Cọc xuyên
qua lớp sét dẽo mềm và cấm vào lớp sét dẽo cứng.
Mực nước ngầm (MNN) nằm tại mặt đất.

d

4d+2m

hình Bài 4

Tài liệu này được lưu trữ tại />
3


Câu 12. Xác định lực ma sát đơn vị fs1 (kN/m2) do đất gây ra tại giữa đoạn cọc trong lớp đất 1.

21.5 3

22.62

50.89

48.46

Câu 13. Xác định lực ma sát đơn vị fs2 (kN/m2) do đất gây ra tại giữa đoạn cọc trong lớp đất 2.

227.5

64.6

103.7

130.5

Câu 14. Cường độ chịu mũi của đất nền dưới mũi cọc qp (kN/m2)

6744.8

15082.9

6525.5

6951.2

Câu 15. Xác định sức chịu tải cho phép của một cọc đơn theo các đặc trưng cơ học của nền đất, cho
hệ số an toàn FS =3. Bỏ qua trọng lượng bản thân của cọc.

7438.4

7386.4

2479.5

2462.1

1560.2

1351.9

1768.5

1895.8

Câu 16. Lực tác dụng lên các cọc số 1

1479.2

1270.8

Câu 17. Lực tác dụng lên các cọc số 6

1976.9

1687.5

Câu 18. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn

Pmax = 1895.8 kN < Qa

Pmin = 1664.4 kN > 0 : cọc không chịu nhổ

Pmax = 1976.9 kN < Qa

Pmax = 1798.0 kN < Qa

Câu 19. Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc

QaG = 10193 kN < N dtt

QaG = 10265 kN > N dtt

QaG = 30795 kN > N dtt

QaG = 30580 kN > N dtt

Câu 20. Xác định kích thước của đáy móng khối quy ước Lqư × Bqư (m×m)

11.3m×9.5m

12.1m×10.3m

7.8m×6.0m

33.9m×32.0m

Câu 21. Kiểm tra xuyên thủng của đài móng

tháp xuyên bao trùm tất cả đầu cọc

tháp xuyên không bao trùm tất cả đầu cọc

Pxt > Pcx: đài bị xuyên thủng

cả 3 câu đều sai
2

Câu 22. Tính toán diện tích cốt thép chịu lực (cm ) theo phương cạnh dài của đài móng. Diện tích cốt
M
.
thép tính gần đúng theo công thức Fa =
0.9 Ra h0

111.5

117.02

127.4

136.2

Tài liệu này được lưu trữ tại />
4