đồ án kết cấu móng cọc bê tông cốt thép

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Mục lục

Trang 1


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

CHƯƠNG I: ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN CHẤT
LƯỢNG CÔNG TRÌNH
1.1. Số liệu địa chất:
- Lớp CH1: Lớp đất sét, màu xám nâu lẩn đốm vàng, trạng thái dẻo nhão dày 1,5
m
- Lớp CL1: Lớp đất sét màu xám xanh lẩn ít bột cát và ít hữu cơ, trạng thái nhão
dày 9,3 m.
- Lớp CL2: Lớp đất sét màu xám xanh , xen kẹp vài lớp cát mịn, H2 có lớp hữu cơ
mỏng ở độ sâu từ 26,8 đến 27,1m trạng thái dẻo nhão, dày 16,7 m.
- Lớp CL3: Sét đất sét màu xám vàng đen nâu đỏ lẩn ít lớp cát mịn màu vàng,
trạng thái cứng dày 17,5 m.
- Mực nước ngầm tự nhiên ở độ sâu -0,8m so với mặt đất tự nhiên.
Các tính chất đặc trưng của các lớp đất:

Tính chất cơ lý

Ký
hiệu

Đơn vị

Lớp đất
SM

CH1

CL1

CL2

CL3

Độ ẩm tự nhiên

w

%

36.78

48.3

71.50

45.23

25.19

Dung trọng khô

γd

g/cm3

1.28

1.115

0.887

1.146

1.474

Dung trọng ướt

γt

g/cm3

1.735

1.653

1.519

1.659

1.845

Trang 2


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Dung trọng đẩy
nổi

γđn

g/cm3

0.803

0.701

0.557

0.719

0.926

Tỉ trọng hạt

Gs

-

2.685

2.694

2.684

2.686

2.692

Tỉ số rỗng

e

-

1013

1.417

2.035

1.358

0.827

Độ bão hòa

Sr

%

86.68

91.84

94.33

89.66

81.99

Sức chịu nén

qu

Kg/cm2

0.261

0.775

0.228

0.267

0.843

Ứng suất dính

C

Kg/cm2

0.078

0.325

0.114

0.124

0.329

Góc nội ma sát

φ

Độ

30.1

10.93

3.595

7.342

15.43

Giới hạn dẽo

Wp

%

27.68

29.87

30.06

29.96

Giới hạn chảy

W1

%

53.53

48.95

47.99

47.15

Chỉ số dẻo

Ip

%

25.85

19.08

17.93

17.19

Độ sệt

B

-

0.798

2.202

0.846

0.277

1.2. Lực tác dụng của công trình truyền xuống móng
Ntt =210 T

Mtt = 7Tm

Qtt = Htt = 7 T

Lấy hệ số an toàn n = 1,15
Ntc = Ntt /1.15 =182.6 T

Mtc = 6.1 Tm

Qtc

= Htc = 6.1 T

1.3. Phân tích các phương án móng
Lần lượt xét các phương án móng: móng đơn, móng băng, móng đơn trên nền cừ
Trang 3


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

tràm, móng băng trên nền cừ tràm, móng cọc, móng cọc khoan nhồi. Chọn phương án
móng nào vừa khả thi về kinh tế vừa khả thi về kỹ thuật mà vẫn đảm bảo sự ổn định
cho công trình.Trong thiết kế sơ bộ để so sánh các phương án móng, cho phép sử
dụng tải trọng thẳng đứng, bỏ qua mômen tức là xem như móng đúng tâm.
1.3.1 Các phương án nền móng:
 Phương án móng băng:
Móng băng thường được thiết kế cho móng dưới tường nhà, dưới tườngchắn,dưới
hàng cột. Móng băng có thể một phương độc lập hay giao nhau.
Mục đích: Sử dụng dưới hàng cột khi tải trọng lớn, bước cột gần nhau.


Phương án móng cọc ép bê tông cốt thép đỗ tại chỗ:

Cọc BTCT có nhiều đường kính từ 20x20cm đến 40x40cm.Cọc BTCT dễ chế
tạo, sử dụng phổ biến, tải trọng công trình lớn và có tải trọng ngang.
Mục đích: Sử dụng trên nền đất tốt dưới sâu, giải quyết khả năng lún lệch trong điều
kiện địa chất phức tạp, chống lực ngang.


Các phương án móng khác.

Ngoài 2 phương án móng băng và móng cọc ép bê tông cốt thép đỗ tại chỗ có thể xét
thêm các phương án móng khác như: móng bè, móng cọc BTCT dự ứng lực, cọc
khoan nhồi, cọc Baret và các giải pháp xử lý nền như: bấc thấm, cọc cát, cọc xi măng
đất, cọc BTCT tiết diện nhỏ kết hợp vãi địa kỹ thuật, đệm cát.
1.3.2. Nhận xét:
Qua việc thiết kế sơ bộ ta đánh giá và chọn phương án móng như sau:
•

•

Về mặt kỹ thuật: Móng xử lý trên nền thiên nhiên và trên nền gia cố cừ tràm đều
không đảm bảo độ ổn định cho công trình. Móng cọc BTCT và móng băng có thể
đảm bảo độ ổn định cho công trình.
Về mặt kinh tế: Ta chọn phương án móng cọc BTCT vì đạt yêu cầu về kỹ thuật so
với các phương án khác. Mặt khác, phương án móng cọc là phương án hiện nay
đang được sử dụng rộng rãi ở những nơi có nền đất yếu như ở ĐBSCL.
Trang 4


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Trang 5


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

2.1

. Phương án móng băng
MẶT BẰNG MÓNG SỐ 1


Kiểm tra điều kiện: (nền làm việc như vật liệu “biến dạng đàn hồi”)
(*)

Chọn chiều sâu đặt móng là 2m ( tính đến lớp bê tông lót ). Chọn móng băng
bề rộng móng b = 1.5m, dài l = 2.2m
Tổng hợp lực: ∑NTC = 5 (NTT/1.15) =5x(210/1.15) = 913T

Trang 6


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du


SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Áp lực tiêu chuẩn tại đáy móng:

T/m2.

: trọng lượng riêng trung bình của bêtông và đất, lấy bằng 2.2T/m2.


Sức chịu tải tiêu chuẩn của đất nền (ứng với b=1.5m):

Theo quy phạm TCXD 45-78 ta có:
Đối với công trình không có tầng hầm:

Trong đó:
m=1 hệ số điều kiện làm việc;
b=1.5 m bề rộng cạnh móng nhỏ nhất giả định.
h=2 m là độ sâu chôn móng đã dự kiến.
c = 1.14 T/m2 : Lực dính đơn vị của đất nằm dưới đáy móng.
=1.280 T/m3 : trọng lượng riêng của đất nằm trên đáy móng.
’

: trọng lượng riêng trung bình của đất nằm dưới đáy móng.

Ta có:

A, B, D: hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất nằm dưới đáy
móng,

Với

ta dung công thức nội suy theo bảng tiêu chuẩn ta được các giá

trị:
Trang 7


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc

MSSV: B1205541

A = 0.055
φ = 3.595o

B = 1.219
D = 3.471

 Rtc = 1[0.055*1.5*1.28 +1.219*2*1.046 +3.471*1.14] = 6.54 T/m2


Kiểm tra điều kiện:

Ta thấy: Rtc = 6.54T/m2 <

(*)

= 279.97T/m2

Nền không làm việc như “vật

thể đàn hồi”.
Điều kiện (*) không thỏa. Vậy phương án móng băng trên nền đất tự nhiên
không khả thi.
Kết luận:
Do lớp đất quá yếu không thực hiện được phương pháp móng băng nên ta cần
phải chọn một phương pháp móng khác để đáp ứng đủ khả năng an toàn cho
công trình và dễ thi công và chi phí thấp.
Qua phân tích và đánh giá sơ bộ, ta thấy móng băng không khả thi. Do đó,
phương án móng cọc bê tông cốt thép (BTCT) được xem là hợp lý là khả thi

nhất về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế. Mặt khác, tải trọng truyền xuống công trình
tương đối lớn, vì vậy phương án móng cọc BTCT được xem là lựa chọn thích
hợp nhất. Phương án móng này sẽ được phân tích rõ và tính toán cụ thể ở phần
dưới đây.
2.2

Phương án móng bê tông cốt thép.
 Ưu điểm:
- Có khả năng chịu tải lớn, sức chịu tải của cọc ép với đường kính lớn và chiều
sâu lớn có thể chịu tải hàng trăm tấn.
- Không gây ảnh hưởng chấn động đối với các công trình xung quanh, thích hợp
với việc xây chen ở các đô thị lớn, khắc phục các nhược điểm của cọc đóng
khi thi công trong điều kiện này.
- Giá thành rẻ so với các phương án móng cọc khác.
- Công nghệ thi công không đòi hỏi kỹ thuật cao.
Trang 8


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

-

-

-

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Khuyết điểm:
Cọc ép sử dụng lực ép tĩnh để ép cọc xuống đất, do đó chỉ thi công được trong
các loại đất như: sét mềm, sét pha cát. Đối với những loại đất như: sét cứng,
cát có bề dày lớn thì không thể thi công được.
Một trong những loại cọc bêtông chế tạo sẵn được dùng phổ biến nhất hiện
nay là cọc có tiết diện vuông vì tính ưu điểm là dễ chế tạo. Chiều dài và tiết
diện cọc được chọn phụ thuộc vào công suất thiết bị vận chuyển và thi công
cọc.
Tùy theo tính chất làm việc, cọc được chia làm 2 loại: cọc chống và cọc ma
sát. Trong phạm vi của Đồ Án ta chỉ đề cập đến cọc ma sát vì nó phù hợp với
điều kiện địa chất khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long.
Từ các ưu, nhược điểm trên ta thấy phương án móng cọc ép bê tông cốt thép

(BTCT) được xem là hợp lý là khả thi nhất về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế. Vậy, ta
chọn phương án móng cọc bê tông cốt thép để thiết kế.
 Cơ sở tính toán.
- Để thiết kế và tính toán cọc BTCT, trước hết ta phải lựa chọn cọc và chiều dài
cọc. Từ đó ta sẽ tính toán sức chịu tải của cọc và xác định số lượng cọc cần bố
trí. Tuy nhiên để chủ động hơn trong tính toán cũng như để việc lựa chọn cọc,
tiết diện cọc được dễ dàng và có cơ sở hơn ta có thể làm như sau:
- Chọn các loại tiết diện cọc có thể dùng để thiết kế.
- Xác định sức chịu tải theo đất nền của từng loại cọc qua các lớp đất nền (ví
sức chịu tải của cọc theo đất nền thường nhỏ hơn sức chịu tải của cọc theo vật
liệu và được lấy làm sức chịu tải tính toán của cọc). Từ đó vẽ được biểu đồ
mối quan gệ giữa sức chụi tải của cọc và chiều dài của cọc.
- Từ tổng tải ở chân cột, ta ước lượng số lượng cọc sơ bộ, từ đó tính được sức
chịu tải trung bình cần thiết của một cọc đơn.
- Dựa vào biểu đồ tra chiều dài chịu lực cần thiết ứng với mỗi loại tiết diện cọc.
- Chọn loại tiết diện có mối quan hệ thích hợp giữa L và d (với cách làm này ta
cũng có thể dễ dàng thay đổi tiết diện và chiều dài cọc, thay đổi các phương án

để tìm ra loại cọc hợp lý nhất: về tiết diện và chiều dài).

Trang 9


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN MÓNG
CỌC BÊTÔNG CỐT THÉP

3.1 Chọn tiết diện và vật liệu làm cọc, tính cốt thép làm móc cẩu:
3.1.1 Tiết diện cọc: Sử dụng cọc BTCT tiết diện 35x35cm.
3.1.2 Vật liệu làm cọc:
Bêtông: B20 có: Rb = 115 kg/cm2, Rbt = 9 kg/cm2
Trang 10


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Thép dọc CII có: Rs = 2800 kg/cm2, Es = 2.1x106 kg/cm2
Thép đai CI có: Rs = 2250 kg/cm2, Es = 2.1x106 kg/cm2
3.1.3 Cấu tạo cọc và đài cọc.

- Chọn chiều dài cọc L = 30m, gồm 3 đoạn cọc mỗi cọc dài 10 m.
- Tiết diện cọc: Chọn cọc BTCT có tiết diện 35 35 (cm2).
Đối với đài cứng và có độ cao chôn đài h > 1m thì ta có điều kiện để chọn độ dài đoạn
ngàm như sau:

+ Khi d ≤ 60 cm => độ ngàm tối thiểu (zng )

2d

+ Khi d > 60cm => độ ngàm tối thiểu (zng )

1.2 m.

Ta có: d = 35 cm < 60 cm => zng

2d = 70 cm = 0.7 m.

Ta chọn đoạn cọc ngàm vào đài là 0.7 m,
Ttrong đó:
+ Chiều dài đoạn cọc neo vào đài là 0.1m
+ Đoạn đập đầu cọc là 0.6 m
- Chọn lớp bê tông lót móng mác 100 dày 0.1 m.
- Chọn loại móng cọc đài thấp.
- Chiều dài làm việc của cọc là: L = 30 – 0.7 = 29.3 m (tính từ cao trình đáy đài)
- Độ sâu chôn đài móng là 2 m.
- Cao trình mũi cọc so với mặt đất tự nhiên là -31.3 m.
- Chọn cốt thép trong cọc là 4φ18 có As = 10.18 cm2
- Lớp bảo vệ a = 4 (Cm) Và h0 = 35 – 4 = 31 Cm.
Trang 11

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Kiểm tra hàm lượng thép:

µmin = 0.1 < µ < µmax = 2.56% => thỏa điều kiện hàm lượng thép
3.2 Xác định sức chịu tải của cọc
3.2.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu
Ta có : Pvl = φ[Rs.As+AbRb]
Trong đó:
Rb - Cường độ chịu nén của bê tông ( T/m2 )
Fb - Diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc ( m2 )
Rs - Cường độ chịu kéo của thép (T/m2 )
Fs - Diện tích ngang của cốt thép dọc trong cọc ( m2 )
Ta có

Rs = 2800 kg/cm2
Rb = 115 kg/cm2

ϕ - Hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc, phụ thuộc độ mảnh được xác định
dựa
vào bảng hệ số phân mảnh và theo thực nghiệm lấy như sau:

-Độ mảnh của cọc,

(cọc tròn hoặc cọc vuông),

(cọc chữ nhật)
Trang 12


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Trong đó: l - chiều dài thực của đoạn cọc khi bắt đầu đóng cọc vào đất dính từ
đầu cọc đến diểm ngàm trong đất hoặc l được chọn là chiều dày lớp
đất yếu có cọ đi ngang qua
: hệ số phụ tuộc vào liên kết giữa hai đầu cọc, được lấy theo bảng dưới:

ν=2

Đầu cọc ngàm trong
đài và mũi cọc nằm
trong đất mềm

ν = 0.7

Đầu cọc ngàm trong
đài và mũi cọc tựa lên
đất cứng hoặc đá

ν = 0.5

Đầu cọc ngàm trong
đài và mũi cọc ngàm
trong đá

Do đầu cọc ngàm trong đài và mũi cọc nằm trong đất mềm nên v = 2

Từ công thức trên:
=> Pvl = 0.84*[2800*10.18+115*1214.82] = 141.3 T
Trang 13


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

3.2.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền [theo phục lục B của
TCXD 205-1998]
Tính sức chịu tải của đất nền
Sức chịu tải cho phép được xác định theo:

Trong đó:

•

Thành phần ma sát chống cắt:

Với: fsi = k*σ’vi*tgφi + ci ( k = 1 - sinφi)
U: chu vi tiết diện cọc

fsi: Áp lực ma sát quanh thân cọc
li: chiều dài ma sát của đoạn cọc nằm trong lớp thứ i
Fsf: hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên lấy 1.5 – 2
FSp: hệ số an toàn cho thành phần kháng mũi lấy 2 – 3
φ: góc ma sát giữa cọc và đất nền , với cọc bê tông cốt thép hạ bằng phương
pháp
đóng, lấy φ là góc ma sát trong trong của đất nền quanh cọc.
c: lực dính giữa thân cọc và đất,
với cọc bê tông cốt thép, c là lực dính của lớp đất dưới mũi cọc.
Trang 14


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

σ’v: ứng suất có hiệu của đất tại mũi cọc: σ’v = ∑γi*li
k: hệ số áp lực ngang: k = 1 – sinφ ( công thức thực nghiệm mà có)
•

Thành phần chịu mũi: Qp = qp*Ap

Với: qp = γ*dp*Nγ + σ’v*Nq + c*Nc (theo bảng tra của Vesic, trang 33, sách
Phân tích và tính toán móng cọc – Võ Phán)
Trong đó:
qp: cường độ đất dưới mũi cọc
Ap: diện tích tiết diện ngang của mũi cọc
c: lực dính của đất dưới đáy mũi cọc

γ: trọng lượng riêng của đất dưới mũi cọc
dp: cạnh hoặc đường kính cọc
σ’vp: Ứng suất có hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại mũi cọc.
Nc,Nq,Nγ: Hệ số sức kháng tải, phụ thuộc vào góc ma sát của đất ở dưới
mũi cọc.
Ứng mỗi lớp đất, ta tính áp lực ma sát chung quanh thân cọc f s và cường
độ của đất dưới mũi cọc qp cho từng lớp đất (khi cọc dừng lại ở lớp đất đó).



Xác định QS

Lớp 1: Ứng với lớp CL1 dày 9.3m
l2 = 8.8m
φ = 3.5950
Trang 15


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

c = 0.114kg/cm2 = 1.14T/m2
σ’v2 = 1.653*0.8 + 0.701*0.7 +0.557*0.5+ 0.557*(8.8/2) = 4.54T/m2
k = 1 – sin3.5950 = 0.937
fs2 = 0.937*4.54*tan(3.5950) +1.14 =1.41T/m2
Lớp 2: Ứng với lớp đất CL2 dày 16.7m
l3 = 16.7m

φ = 7.3420
c = 0.124kg/cm2 = 1.24T/m2
σ’v3 = 1.653*0.8+0.701*0.7 + 0.557*9.3 + 0.719*(16.7/2) = 13T/m2
k = 1 – sin7.3420 = 0.872
fs2 = 0.872*13*tan(7.3420) +1.24= 2.7T/m2
Lớp 3: Ứng với lớp đất CL3 dày 17.5m
l3 = 3.8m
φ = 15.430
c = 0.329kg/cm2 = 3.29T/m2
σ’v3 = 1.653*0.8+0.701*0.7 + 0.557*9.3+ 0.719*16.7+0.926*(3.8/2)
= 20.76T/m2
k = 1 – sin15.430 = 0.734
fs2 = 0.734*20.76*tan(15.430) +3.29= 7.5T/m2
Trang 16


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

= 0.35*4( 1.41*8.8+ 2.7*16.7+7.5*3.8) = 120.4T/m2




Xác định Qp
Qp = qp*Ap

Trong đó ;
Ap – Diện tích tiết diện ngang mũi cọc (m2 ).
qp – Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc ( T/m2 ).
qp = γ*dp*Nγ + σ’vp*Nq + c*Nc
c - Lực dính đơn vị của lớp đất chứa mũi cọc.
- Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do
trọng
lượng bản thân đất (T/m2 ).
γ - Trọng lượng thể tích của đất tự nhiên ở độ sâu mũi cọc.
dp - Bề rộng tiết diện mũi cọc ( m ).
dp = Rp ( bán kính cọc tròn ) hay dp = Bp= 0.35 ( cạnh cọc vuông ).
N c, Nq, Nγ - Hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình
dạng mũi cọc và phương pháp thi công cọc, có thể tra bảng 2.8 (theo vesic ,trang 34,
sách phân tích và tính toán móng cọc)
•

σ’vp = 1.653*0.8+0.701*0.7 + 0.557*9.3 + 0.719*16.7+0.926*3.8
= 22.52T/m2

•

Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc:
Nγ = 2.862

•

φ = 15.43 =>

Nq = 4.112
Nc = 11.26

•
•

qp = 0.926*0.35*2.862 + 22.52 *4.112 + 3.29*11.26= 130.6 T/m
Ap= 0.35x0.35= 0.1225 m2
Trang 17


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

=> Qp = Ap * qp= 130.6*0.1225=16T
Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền là:

Qa =65.53T < Pvl = 165.5T
Vậy ta chọn sức chịu tải cho phép của cọc là: Ptt = Qa = 65.53T
3.3 Tính toán móng cọc đài thấp
Thiết kế điển hình móng E1 có các cặp nội lực sau:
Ntt = 210 T;

Mtt = 7 Tm;

Qtt = Htt 7T

3.3.1 Xác định kích thước sơ bộ đài cọc
Áp lực tính toán tác dụng lên đế đài do phản lực của đầu cọc ( khả năng chịu tải của

cọc)

Diện tích sơ bộ của đài:

Trong đó:
N0tt = 160 T : tải trọng công trình tác dụng tại đỉnh đài
Trang 18


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

n = 1.1: hệ số vượt tải
γtb = 2.2 T/m3: trọng lượng riêng trung bình giữa đất và móng
h = 2 m : độ sâu chôn đài
3.3.2 Xác định số lượng cọc
Trọng lượng tính toán sơ bộ của đài và đất trên đài

Số lượng cọc trong móng được xác định như sau:

. Vậy ta chọn số lượng cọc là 5 cọc

Trong đó:
β: Hệ số khi kể đến ảnh hưởng của lực ngang và moment (β = 1.2 – 1.5)
Ptt: Sức chịu tải tính toán của cọc
ΣN: Tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng tại trọng tâm tiết diện đài cọc (T)
3.3.3 Bố trí cọc ( trang 44, sách Phân tích và tính toán móng cọc – Võ Phán)

Mặt bằng:
Khoảng cách giữa hai cọc phải thỏa điều kiện sau:
3d ≤ lc ≤ 6d  3*0.35 ≤ lc ≤ 6*0.35  1.05 ≤ lc ≤ 2.1
Chọn lc = 1.1m
Khoảng cách từ tim cọc ngoài cùng đến mép ngoài đài: chọn bằng 0.35m
Trang 19


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Diện tích thực của đáy đài cọc: 1.8*2.6 = 4.68 m2
3.4

. Tính toán kiểm tra móng cọc đài thấp:

3.4.1. Kiểm tra độ sâu chôn đài:
Móng cọc được xem là móng cọc đài thấp khi tải trọng ngang hoàn toàn do các lớp đất
từ đáy đài trở lên tiếp nhận (tức là tổng lực ngang nhỏ hơn trị số áp lực đất bị động
Ep), vì vậy điều kiện để tính toán theo sơ đồ móng cọc đài thấp: h ≥ 0.7h min

Với

Trong đó:
=3.595: góc ma sát trong của lớp đất CL1, tính từ đáy đài trở lên.

=(0.8*1.653+0.7*0.701+0.5*0.557)/2=1.046 T/m3

Trang 20


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

(dung trọng đẩy nổi tính từ đáy đài.)
b = 1.8 m: bề rộng móng.
ΣHtt = 7 T, tổng lực ngang công trình

0.7hmin = 0.7*2.56 = 1.792m
Ta có h = 2m > 0.7hmin=1.792m=> thỏa điều kiện
3.5. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc
3.5.1. Tải trọng tác dụng lên từng cọc
Đối với móng chịu tải trọng lệch tâm ta có điều kiện sau:
Pomax + Pc < Pn
Pomin > 0
Trong đó:
P0max và P0min : Tải trọng công trình tác dụng lên cọc chịu nén nhiều nhất
và cọc chịu kéo nhiều nhất.
Pn : Sức chịu tải tính toán của cọc khi chịu nén: Pn = Ptt = 65.53 T

Trang 21


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH

CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Trong đó:
ΣN: Tổng tải trọng công trình tác dụng tại trọng tâm hệ thống cọc
nc: Số lượng cọc bố trí trong móng, nc = 5.
My: Tổng moment tính toán đối với trục chính y, trục đi qua trọng tâm của
hệ thống cọc
xi: Khoảng cách từ trục chính y đến trục cọc thứ i
xmax: Khoảng cách từ trục chính y đến trục của cọc chịu nén ngoài cùng
xmin: Khoảng cách từ trục chính y đến trục của cọc chịu kéo ngoài cùng

Kiểm tra với lực Ntt = 210 T; Mtt = 7 Tm; Htt = 7 T
Trọng lượng thực tế của đài cọc và đất trên đài (gồm cả lớp đất đắp)
Nđ = Fn*

*n*h = 4.68*2.2*1.1*2=22.65T

Tổng tải trọng công trình tác dụng tại trọng tâm hệ thống cọc
ΣN = Ntt = N0tt + Ndtt = 210 + 22.65 = 232.65T
Số lượng cọc trong đài: n = 5
Tổng moment tính toán đối với trục chính y đi qua trọng tâm của hệ thống cọc:
Trang 22


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Mtty = My0 + Q.Hd = Mtt + Qtt.h = 7 + 72 = 21Tm
Xmax = 0.95m; Xmin = 0.55m: khoảng cách từ trục chính đối với trục cọc chịu nén
và chịu kéo ngoài cùng.

Trọng lương tính toán của bản thân cọc
Pc = Fc*lc*γc*n = 0.35*0.35*29.3*2.5*1.1 = 9.87 T
P0max + Pc = 49.85 + 9.870= 59.72T < Pn =65.53 => thỏa điều kiện cọc làm việc
P0min = 40.8T > 0 => không cần kiểm tra điều kiện cọc bị nhổ
Bảng tính toán tải trọng tác dụng lên từng cọc

Trang 23


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

Cọc

Xi (m)

yi (m)

Pi (kN)

1

-0.95

-0.55

0.903

0.303

2

0.95

-0.55

0.903

0.303

3

0

0

0

0

0

4

-0.95

0.55

0.903

0.303

40.8

5

0.95

0.55

0.903

0.303

49.85

40.8
3.61

1.21

49.85

Trang 24


ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
CBHD: Phạm Anh Du

SVTH: Trương Thái Ngọc
MSSV: B1205541

3.5.2 Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng lên cọc

(trường hợp cọc đứng)

Trong đó:
H0: Tải trọng ngang tác dụng lên đầu cọc.
Hngang: Tải trọng tác dụng thẳng góc với trục cọc
ΣH: Tổng tải trọng ngang của công trình: ΣH = Qmax = 7T
nc: số lượng cọc bố trí trong móng: n = 5 cọc
Png: sức chịu tải tính toán theo phương ngang thẳng góc với trục cọc, xác định
bằng thí nghiệm hay tham khảo bảng số liệu đã lập sẵn.

3T

→ Thỏa điều kiện tải ngang (tra bảng 5.15,trang 114, Bài giảng nền móng công trình,
Nguyễn Văn Liêm)
3.5.3 Kiểm tra cường độ đất nền dưới mũi cọc
Diện tích móng khối quy ước được xác định như sau:

Fqu = Aqu*Bqu = (A1+2*L*tanα)(B1+2*L*tanα)
Trong đó:
A1,B1: khoảng cách giữa các mép ngoài của các cọc biên theo chiều rộng và
chiều dài đài cọc: A1= 1.9+0.35 = 2.25m ; B1=1.1+0.35 = 1.45m
L = 29.3m
Trang 25