thuyết minh đồ án nền móng

Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
PHẦN I-SỐ LIỆU THIẾT KẾ
1.1.Nhiệm vụ được giao: Số liệu đề bài cho như sau.
1.1.1. Mặt bằng công trình : 6

1.1.2. Nền đất- Địa chất: L1=34, L2=11, L3=3

Stt

34
11

Lớp đất

Sét
h=3m
Á cát
h=4m

Tỷ
trọng

(%)

Giới hạn
nhão
Wnh

(%)

Giới
hạn dẻo
Wd
(%)

1.97

28

40

18

15

0.33

12

1.97

26

28

24

21

0.20

12

Dung
trọng

Độ ẩm tự
nhiên W

(g/cm3)
2.71
2.67

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Góc
Lực dính
nội ma
đơn vị
sát
(độ) (Kg/cm2)

Trị số
SPT
N30

Trang 1


Đồ án môn học : Nền-Móng
3

Stt

Cát hạt
vừa
h=3m

2.67

Lớp đất
e0

34
11
3

Sét
h=3m
Á cát
h=4m
Cát hạt
vừa
h=3m

GVHD:Nguyễn Văn A

1.98

24

-

-

29

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN LÚN
Hệ số rỗng ei của các cấp áp lực pi (Kg/cm2)
p1=1(kg/cm2)
p2=2(kg/cm2)
p3=3(kg/cm2)
e1
e2
e3

0.06

19

p4=4(kg/cm2)
e4

0.761

0.725

0.696

0.677

0.667

0.708

0.675

0.651

0.638

0.630

0.672

0.635

0.603

0.589

0.582

1.1.3. Kích thước cột: 40cmx50cm
1.1.4. Tải trọng tác dụng: 28
TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN Ở MẶT MÓNG

Cột giữa
Cột biên
Stt
Tổ hợp cơ bản
Tổ hợp bổ sung
Tổ hợp cơ bản
Tổ hợp bổ sung
N
M
Q
N
M
Q
N
M
Q
N
M
Q

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 2


Đồ án môn học : Nền-Móng
28

(T)

(T.m)

(T)

(T)

85.20

1.95

1.52 94.60

GVHD:Nguyễn Văn A
(T.m)

(T)

(T)

4.20

1.85 80.40

(T.m)

(T)

(T)

2.70

1.50 89.50

(T.m)

(T)

3.80

1.75

PHẦN II-PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG
TRÌNH.
Theo kết quả khảo sát địa chất công trình khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng
Từ trên xuống dưới gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong toàn bộ mặt bằng
công trình.
II.1. Lớp đất thứ nhất : Sét chiều dày lớp 3m.
+ Độ sệt của đất: B 

W-Wd
28  18

 0.45 . Ta thấy 0.25  B  0.45  0.5 sét ở
Wnh  Wd 40  18

trạng thái dẻo cứng.
+ Độ bão hoà của đất : G =
=

= 1.00 đây là lớp đất bão hoà nước( G >
0.8)
Từ các đánh giá về trạng thái lớp đất trên nhận thấy đây là lớp đất có thể làm nền cho
móng được,nhưng vì đây là lớp đất ở trạng thái bão hoà nước nên phải có các biện pháp
tiến hành xử lí nền trước khi đặt móng công trình.
II.2. Lớp đất thứ hai : Á cát chiều dày lớp 4m.
+ Độ sệt của đất: B 

W-Wd
26  24

 0.5 . Ta thấy 0.25  B  0.5  0.5 Á cát ở
Wnh  Wd 28  24

trạng thái dẻo cứng.
+ Độ bão hoà của đất : G =
=
= 0.98 đây là lớp đất bão hoà nước( G >
0.8)
Từ các đánh giá về trạng thái lớp đất trên nhận thấy đây là lớp đất có thể làm nền cho
móng được,nhưng vì đây là lớp đất ở trạng thái bão hoà nước nên phải có các biện pháp
tiến hành xử lí nền trước khi đặt móng công trình.
II.3. Lớp đất thứ ba : Cát hạt vừa chiều dày lớp vô cùng.
+ Độ rỗng tự nhiên: 0.55  e0  0.672  0.7 . Cát ở trạng thái chặt vừa.
+ Độ bão hoà của đất : G =
=
= 0.95 đây là lớp đất bão hoà nước( G >
0.8)
Đánh giá đây là lớp đất tốt,nếu công trình có yêu cầu cao về nền chịu lực thì ta có thể
dùng móng cọc cắm vào lớp đất tốt này.

BẢNG TÍNH HỆ SỐ NÉN LÚN CHO CÁC CẤP ÁP LỰC CỦA CÁC LỚP ĐẤT
Hệ số nén lún ai (cm2/Kg)
Lớp đất
a1
a2
a3
a4
Sét
0.036
0.029
0.019
0.01
Á cát
0.033
0.024
0.013
0.008
Cát hạt vừa
0.037
0.032
0.014
0.007

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 3

Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

II.4. Đề xuất lựa chọn sơ bộ phương án móng:
Từ những đánh giá trên ta có thể đưa ra 2 phương án móng như sau:
Phương án 1: Móng nông trên nền thiên nhiên.
Phương án 2: Sử dụng móng cọc bê tông cốt thép.

PHẦN III-THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN NỀN MÓNG
I. Thiết kế và tính toán móng nông:
I.1 Thiết kế và tính toán móng nông tại cột giữa:
1.Tải trọng:
Tải trọng tiêu chuẩn (Tổ hợp cơ bản) ở đỉnh móng là:
Ntc0= 85.20 T ,
Mtc0= 1.95 Tm ,
Qtc = 1.52 T.
2.Vật liệu:
 Rb ( Rn )  11,5MPa
 R ( R )  0,9MPa
 bt k
Chọn:Bê tông: B20 (M250) có: 
 R  0,429
 R  0,623

, Thép AII: Rs = 280 MPa

3.Xác định sơ bộ kích thước đế móng.
- Chọn độ sâu chôn móng là h=1.5m
- Chọn chiều cao móng là hm=0.6m

- Giả thiết b = 2.0m .
Cường độ tính toán của lớp đất sét trên là:
mm
R  1 2 ( Abγ d  Bhγ t  DC II )
k tc
Tra bảng ứng với lớp đất sét ta có :
+ m1=1.2 vì có B<0.5
+ m2=1.0 . Giả sử công trình thuộc loại kết cấu cứng.
+ ktc=1 vì chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm trực tiếp với đất
Tra bảng với lớp đất có =150,ta có
A=0.325 ; B=2.3 ; D=4.845
t = 1.97 (T/m3)
d= 1.97(T/m3)
Vậy :
R

1.2 1
(0.325  2.0 1.97  2.3 1.5 1.97  4.845  3.3)  28.80 (T/m2)
1

Diện tích sơ bộ đế móng :
F

N0TC
85.20

 3.29(m2 )
R  γtb .h 28.80  2.0 1.5

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 4


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

Vì móng chịu tải trọng lệch tâm nên ta tăng diện tích đế móng lên bằng cách nhân với hệ
số k=1.2:
F*=Fx1.2=3.95(m2)
Chiều dài đáy móng là : a=F*/b=3.95/2.0=1.97(m)
Chon a=2.0(m)
Ta xác định ứng suất dưới đáy móng
N0tc
6e
(1  a )  γtb h.
ab
a
tc
M tc  Qtc .h
M
1.95  1.52  0.6
Với ea  tc  0 tc 0 m 
 0.03
N0
N0
85.20

85.20
6  0.03
2
tc
pmax,min

(1 
)  2.0 1.5 (T/m )
2.0  2.0
2.0
tc
2

 pmax  26.45(T/m )
  tc
2

 pmin  22.15(T/m )
tc
pmax,min


 ptbtc 

tc
tc
pmax
 pmin
 24.30(T/m2 )
2

Kiểm tra điều kiện:
1.2  R  34.56T / m2  ptcmax  26.45T / m2
R  28.80T / m2  ptctb  24.30T / m2

.
→ Điều kiện áp lực thoả mãn.Ta chọn kích thước sơ bộ đáy móng là :
a x b = 2.0 x 2.0 (m2).
4.Kiểm tra móng theo điều kiện biến dạng.
-Áp lực trung bình dưới đáy móng:

N tc
85.20
 2 1.5 
 24.30(T/ m2 )
F
2.0  2.0
-Áp lực gây lún tại đáy móng:  gl  P   .hm  24.30  1.97 1.5  21.35(T / m2 )
P   tb .h 

-Chia nền đất dưới đế móng thành những lớp phân tố nhỏ có chiều dày:
b
4

h =

2.0
= 0.5(m)Chọn h = 0.5 (m)
4

 bt   .(hm  zi ),  gl  k0 .Pgl
-Tính lún theo phương pháp cộng lún các phân tố:
Si 

e1i  e2i
.hi
1  e1i

Ta có bảng tính lún dưới đây:
Bảng 3.Kết quả tính lún như bảng dưới
ST
T

Lớp
đất

Tên
đáy
lớp

Độ
sâu zi

 zbt

m

T/m2

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

l/
b

 zgl

z/b

Pi+1

ei

ei+1

Si

T/m2 T/m2 T/m2

m

m

m

ko

Lớp : 109150176 – N59A

Pi

Trang 5


Đồ án môn học : Nền-Móng
1
2
3
4
5
6
7
8
9

0
1
2
3
4
5
6
7
8

0
0.5
1
1.5
2
2.5

3
3.5
4

2.96
3.94
4.93
5.91
6.9
7.88
8.87
9.85
10.84

GVHD:Nguyễn Văn A
1
1
1
1
1
1
1
1
1

0
1
21.35
0.25 0.901 19.23 3.45 23.74 0.744
0.5 0.652 13.92 4.44 21.01 0.742

Lớp
0.75 0.429 9.16 5.42 16.96 0.740
1
1 0.285 6.08 6.41 14.03 0.737
1.25 0.202 4.31 7.39 12.59 0.735
1.5 0.148 3.16 8.38 12.11 0.733
1.75 0.112 2.39 9.36 12.14 0.681
Lớp
2
2 0.087 1.86 10.35 12.47 0.679
bt
gl
Ta thấy tại lớp thứ 8 có:  z  10.84  5   z  5 1.85  9.25 nên dừng tính lún.
Ta có tổng độ lún của móng là S=0.0468m=4.68cm<[S]=8cm.
Vậy móng thỏa điều kiện biến dạng lún.
5. Tính toán chiều cao móng:

0.696
0.703
0.712
0.719
0.723
0.724
0.676
0.675

0.014
0.011
0.008
0.005

0.004
0.003
0.002
0.001

Như ở trên ta giả sử chọn hm=0.6m. Chọn abv=0.05m. Tiến hành kiểm toán điều kiện chọc
thủng.
Ta có điều kiện chống chọc thủng như sau:
Pxt  Pcx

Xét cân bằng lực của tháp xuyên nguy hiểm (móng lệch tâm 1 phương).
Ta có công thức tính lực xuyên thủng:

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 6


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

tt
 a  hc  2  ho   b
p1  pmax
Pxt 

2

2

Công thức tính lực chống xuyên thủng: Pcx  0.75  Rbt   bc  ho   ho
N tt M tt
N tt
M tt



ab W
a  b b  a2
6
tt
tt
( p  pmin )*(a  hc  2  (hm  abv ))  0.5
tt
p1  pmin
 max
a
tt
2
tt
Thay số vào ta có: pmax  27.63(T / m ) , pmin
 19.67(T / m2 ) , p1  26.84(T / m2 )
tt
Trong đó: pmax,min


Suy ra ta có:
Pxt  10.89T , Pcx  352.69T , Thỏa điều kiện chống chọc thủng móng.

Vậy chọn chiều cao móng hm=0.6m là hợp lý.
6. Tính toán điều kiện mô men:


Tính toán mô men trong móng:

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 7


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

Ta có:
tt
tt
( pmax
 pmin
)  (a  hc )  0.5
(27.63  19.67)  (2.0  0.5)  0.5
p1  p 
 19.67 
 24.65(T / m2 )
a
2.0

tt
tt
( p  pmin ) 27.63  19.67
ptb  max

 23.65(kN / m2 )
2
2
tt
 p1  2  pmax   (a  h )2  b   24.65  2  27.63  (2.0  0.5)2  2.0  14.98(T .m)
M I I 
c
24
24
tt
min

 b  bc 
a


-

2

2.0  (2.0  0.4) 2
M II  II  ptb
 23.65 
 15.14(T .m)
8

8
Tính cốt thép trong móng ( TCXDVN 356:2005 ):
Giả thiết a= 5 (cm) => ho= 60 – 5 =55 (cm)

Xét mặt cắt I-I:
M I I

 Ta có:  m 
2
Rb .b.ho

149.8
 0.022
11.5 103  2.0  0.552

So sánh:  m  0.022   R  0.429
=>Tính toán cốt thép theo bài toán cốt đơn.
Tính:   1  1  2 m  1  1  2  0.022  0.022
 Diện tích cốt thép:

Rb .b.h0 . 11.5 103  2.0  0.55  0.022
As 

 0.00099(m2 )  9.94 cm2
3
Rs
280 10
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min  0, 05%   

As
R
9.94
11.5

.100  0.09%  max   R b  0.623 
100  2.6%
b.h0 200  55
Rs
280

Với As= 9.94 (cm2):
Tra bảng chọn n =13 cây thép Φ10 có As = 10.21 (cm2) (Dư 2.64%)
Xét mặt cắt II-II:
M
151.4
 0.022
 Ta có:  m  II  II 2 
3
2
Rb .a .ho

11.5 10  2.0  0.55

So sánh:  m  0.022   R  0.429
=> Tính toán cốt thép theo bài toán cốt đơn.
Tính:   1  1  2 m  1  1  2  0.022  0.022
 Diện tích cốt thép:

Rb .b.h0 . 11.5 103  2.0  0.555  0.022

As 

 0.00099(m2 )  9.94 cm2
3
Rs
280 10
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min  0, 05%   

As
R
9.94
11.5

.100  0.09%  max   R b  0.623 
100  2.6%
b.h0 200  55
Rs
280

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 8


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

 Với As =9.94 (cm2):
Tra bảng chọn n = 13 cây thép Φ10 có As = 10.21 (cm2) (Dư 2.64%)
I.2 Thiết kế và tính toán móng nông tại cột biên:
1.Tải trọng:
Tải trọng tiêu chuẩn (Tổ hợp cơ bản) ở đỉnh móng là:
Ntc0= 80.40 T ,
Mtc0= 2.70 Tm ,
Qtc = 1.50 T.
2.Vật liệu:
 Rb ( Rn )  11,5MPa
 R ( R )  0,9MPa
 bt k
Chọn:Bê tông: B20 (M250) có: 
 R  0,429
 R  0,623

, Thép AII: Rs = 280 MPa

3.Xác định sơ bộ kích thước đế móng.
- Chọn độ sâu chôn móng là h=1.5m
- Chọn chiều cao móng là hm=0.6m
- Giả thiết b = 2.0m .
Cường độ tính toán của lớp đất sét trên là:
mm
R  1 2 ( Abγ d  Bhγ t  DC II )
k tc
Tra bảng ứng với lớp đất sét ta có :
+ m1=1.2 vì có B<0.5
+ m2=1.0 . Giả sử công trình thuộc loại kết cấu cứng.

+ ktc=1 vì chỉ tiêu cơ lý của đất lấy theo kết quả thí nghiệm trực tiếp với đất
Tra bảng với lớp đất có =150,ta có
A=0.325 ; B=2.3 ; D=4.845
t = 1.97 (T/m3)
d= 1.97(T/m3)
Vậy :
R

1.2 1
(0.325  2.0 1.97  2.3 1.5 1.97  4.845  3.3)  28.80 (T/m2)
1

Diện tích sơ bộ đế móng :
F

N0TC
80.40

 3.11(m2 )
R  γtb .h 28.80  2.0 1.5

Vì móng chịu tải trọng lệch tâm nên ta tăng diện tích đế móng lên bằng cách nhân với hệ
số k=1.2:
F*=Fx1.2=3.73(m2)
Chiều dài đáy móng là : a=F*/b=3.73/2.0=1.86(m)
Chon a=2.0(m)
Ta xác định ứng suất dưới đáy móng
tc
pmax,min


N0tc
6e
(1  a )  γtb h.
ab
a

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 9


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

M tc M 0tc  Qtc 0 .hm 2.70  1.50  0.6
Với ea  tc 

 0.04
N0
N0tc
80.40
80.40
6  0.04
2
tc
pmax,min


(1 
)  2.0 1.5 (T/m )
2.0  2.0
2.0
tc
2
 pmax  27.15(T/m )

  tc
2

 pmin  21.17(T/m )
tc
tc
pmax
 pmin
p 
 24.16(T/m2 )
2
tc
tb

Kiểm tra điều kiện:
1.2  R  34.56T / m2  ptcmax  27.15T / m2
R  28.80T / m2  ptctb  24.16T / m2 .

→ Điều kiện áp lực thoả mãn.Ta chọn kích thước sơ bộ đáy móng là :
a x b = 2.0 x 2.0 (m2).
4.Kiểm tra móng theo điều kiện biến dạng.

-Áp lực trung bình dưới đáy móng:

N tc
80.40
P   tb .h 
 2 1.5 
 23.10(T/ m2 )
F
2.0  2.0
-Áp lực gây lún tại đáy móng:  gl  P   .hm  23.10  1.97 1.5  21.20(T / m2 )
-Chia nền đất dưới đế móng thành những lớp phân tố nhỏ có chiều dày:
b
4

h =

2.0
= 0.5(m)Chọn h = 0.5 (m)
4

 bt   .(hm  zi ),  gl  k0 .Pgl
-Tính lún theo phương pháp cộng lún các phân tố:
Si 

e1i  e2i
.hi
1  e1i

Ta có bảng tính lún dưới đây:
Bảng 3.Kết quả tính lún như bảng dưới

ST
T
1
2
3
4
5
6
7

Lớp
đất

Tên
đáy
lớp

Lớp
1

0
1
2
3
4
5
6

Độ
sâu zi

m
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3



bt
z

T/m2
2.96
3.94
4.93
5.91
6.9
7.88
8.87

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

l/
b

 zgl

z/b

ko

1
0
1
1 0.25 0.901
1 0.5 0.652
1 0.75 0.429
1
1 0.285
1 1.25 0.202
1 1.5 0.148

Pi

Pi+1

ei

ei+1

Si

T/m2 T/m2 T/m2
m
m
m
21.2

19.1 3.45 23.60 0.744 0.697 0.014
13.82 4.44 20.90 0.742 0.703 0.011
9.1
5.42 16.88 0.740 0.713 0.008
6.04 6.41 13.98 0.737 0.719 0.005
4.28 7.39 12.55 0.735 0.723 0.004
3.14 8.38 12.09 0.733 0.724 0.003

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 10


Đồ án môn học : Nền-Móng
8
9

Lớp
2

7
8

3.5
4

GVHD:Nguyễn Văn A

9.85
10.84

1 1.75 0.112 2.37 9.36 12.12 0.681 0.676 0.002
1
2 0.087 1.84 10.35 12.45 0.679 0.675 0.001
bt
gl
Ta thấy tại lớp thứ 8 có:  z  10.84  5   z  5 1.84  9.20 nên dừng tính lún.
Ta có tổng độ lún của móng là S=0.0465m=4.65cm<[S]=8cm.
Vậy móng thỏa điều kiện biến dạng lún.
5. Tính toán chiều cao móng:

Như ở trên ta giả sử chọn hm=0.6m. Chọn abv=0.05m. Tiến hành kiểm toán điều kiện chọc
thủng.
Ta có điều kiện chống chọc thủng như sau:
Pxt  Pcx

Xét cân bằng lực của tháp xuyên nguy hiểm (móng lệch tâm 1 phương).
Ta có công thức tính lực xuyên thủng:
Pxt 

tt
tt
pmin
 pmax
 b   a  bc  ho 
2

Công thức tính lực chống xuyên thủng: Pcx  0.75  Rbt   hc  ho   ho
tt
Trong đó: pmax,min



N tt M tt
N tt
M tt



ab W
a  b a  b2
6

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 11


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

tt
tt
Thay số vào ta có: pmax
 27.58(T / m2 ) , pmin
 19.52(T / m2 )
Suy ra ta có:
Pxt  40.04T , Pcx  389.81T , Thỏa điều kiện chống chọc thủng móng.

Vậy chọn chiều cao móng hm=0.6m là hợp lý.
6. Tính toán điều kiện mô men:



Tính toán mô men trong móng:

Ta có:
tt
tt
( pmax
 pmin
)  (b hc )  0.5
(27.58  19.52)  (2.0  0.5)  0.5
p1  p 
 19.52 
 24.56(T / m2 )
b
2.0
2
2
tt
tt
pmax  pmin 

a  bc 
27.58  19.52 
2.0  0.4 




M I I 
b

 2.0 
 115.38(T .m)
2
2
2
2
tt
p1  2  pmax

  (b  h )2  a   24.56  2  27.58  (2  0.5)2  2  14.20(T .m)
M II  II 
c
24
24
tt
min



Tính cốt thép trong móng ( TCXDVN 356:2005 ):

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 12

Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

Giả thiết a= 5 (cm) => ho= 60 – 5 =55 (cm)
-

Xét mặt cắt I-I:
M I I

 Ta có:  m 
2
Rb .b.ho

1153.8
 0.166
11.5 103  2.0  0.552

So sánh:  m  0.166   R  0.429
=>Tính toán cốt thép theo bài toán cốt đơn.
Tính:   1  1  2 m  1  1  2  0.166  0.183
 Diện tích cốt thép:

Rb .b.h0 . 11.5 103  2.0  0.55  0.183
As 

 0.0082(m2 )  82.45 cm2
3

Rs
280 10
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min  0, 05%   

As
R
82.45
11.5

.100  0.75%  max   R b  0.623 
100  2.6%
b.h0 200  55
Rs
280

Với As= 82.45 (cm2):
Tra bảng chọn n =22 cây thép Φ22 có As = 83.63 (cm2) (Dư 1.41%)
Xét mặt cắt II-II:
M
142.0
 0.022
 Ta có:  m  II  II2 
3
2
Rb .b.ho

11.5 10  2.0  0.55

So sánh:  m  0.022   R  0.429

=> Tính toán cốt thép theo bài toán cốt đơn.
Tính:   1  1  2 m  1  1  2  0.022  0.022
 Diện tích cốt thép:

Rb .b.h0 . 11.5 103  2.0  0.555  0.022
As 

 0.00099(m2 )  9.94 cm2
3
Rs
280 10
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
min  0, 05%   

As
R
9.94
11.5

.100  0.09%  max   R b  0.623 
100  2.6%
b.h0 200  55
Rs
280

 Với As =9.94 (cm2):
Tra bảng chọn n = 13 cây thép Φ10 có As = 10.21 (cm2) (Dư 2.64%)
II. Thiết kế và tính toán móng cọc đài thấp:
II.1. Thiết kế và tính toán móng cọc cho cột giữa:
1. Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc:

+ Đài cọc: Chọn bê tông mác 200. Rb=11.5 Mpa, Rbt=0.9 Mpa
+ Cọc: Chọn bê tông mác 250. Rb=14.5 Mpa, Rbt=1.05 Mpa
+ Cốt thép chịu lực chọn AII có Rs=280 Mpa, thép đai chọn AI có Rs=225 Mpa
2. Chọn kích thước cọc và đài cọc:
2.1. Chọn kích thước và tiết diện cọc.

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 13


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

- Chọn cọc bê tông đúc sẵn, thi công theo phương pháp đóng bằng búa diesel. Cọc ngàm
vào lớp đất tốt tối thiểu 2->3m.
- Cọc có kích thước 0.25x0.25m, L=10m.
- Lấy chiều dài cọc trong đài 500mm. Trong đó: 100mm là chiều dài cọc ngàm trong
đài, 400mm là chiều dài đập đầu cọc.
- Chiều dài cọc nằm trong đất: Lc=L-0.5-0.1=9.4m.
2.2. Chọn kích thước đài cọc.
- Giả sử chọn kích thước đài cọc là 1.55x1.55m. Chiều cao đài cọc h=1m.
- Dưới đáy đài cọc làm lớp bê tông lót đá 4x6 dày 10cm.
3. Chọn chiều sâu chon đài cọc:
- Giả sử chọn chiều sâu chôn đài cọc 1.2m.
- Điều kiện để tính toán theo móng cọc đài thấp theo công thức sau:


2  H tc
15
2 1.52
D f  0.7  hmin  0.7  tg (45  ) 
 0.7  tg (45  ) 
 0.54m
2
 b
2
1.97 1.55
Ta thấy thỏa mãn điều kiện móng cọc đài thấp.
4. Tính toán sức chịu tải của cọc đơn:
4.1. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
Qvl   ( Rb Ab  Rs As )
Trong đó: + Ab: Diện tích tiết diện ngang của cọc: Ab=0.25x0.25=0.0625m2
+ Rb=14.5 Mpa, cường độ chịu nén của bê tông chế tạo cọc
+ Rs=280 Mpa, cường độ chịu kéo của thép cọc.
+ As=0.0008 m2, giả sử chọn 4Ø16.
+ φ=1, hệ số uốn dọc. Cọc đi qua các lớp đất tốt có thể lấy bằng 1.
Thay số vào tính toán ta có: Qvl=113.03T
4.2. Xác định sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền:
- Sức chịu tải nén: Qtc  QP  QS  mR .q p . Ap  u. m f . f si .li
Với:
 Chu vi cọc: u=4x0.25 =1.0(m)
 Diện tích mũi cọc: AP=0.25x0.25 =0.0625(m2)
 Lấy mr = mf =1
 Bảng tổng hợp kết quả tính :



Cao độ Lớp đất Độ sâu TB Bề dày li
1.3
Lớp 1
2.15
1.7
3
4
2
5
Lớp 2
6
2
7
Lớp 3

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

8

2

Độ sệt

Ma sát fi

lixfi

0.45

19.53

33.20

Z mũi
1.3
3

0.5

22

44
5

0.5

25

50
7

Hạt
vừa

Lớp : 109150176 – N59A

62

124

Trang 14


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

9

9
9.85

1.7

Hạt
vừa

64.78

110.13

10.7

10.7

  m f  f si  li  361.33 (kN / m)

Suy ra Qtc=Qp+Qs

Qp  mr  q p  Ap

Cao độ mũi cọc Z=10.7 (m). Nội suy bảng ta có qp=4056 (kN/m2)
 Qp  1 4056  0.0625  253.5 (kN )

 Qtc  253.5  1 361.33  614.83 (kN )  61.48(T)

5. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng:
- Số lượng cọc trong móng xác định sơ bộ theo công thức:
N tt
n   . tt
P
Trong đó:
 n : Số lượng cọc trong móng.
 : Hệ số kinh nghiệm,xét ảnh hưởng lực ngang và mômen, lấy = 1.5
 Ntt : Tổng lực đứng kể đến cao trình đáy đài.
 Ptt : Sức chịu tải tính toán của cọc.
Ptt 

-

Qtc
61.48

 43.92(T )
ktc
1.4

(ta lấy hệ số tin cậy: ktc=1.4)
Tổng lực đứng tác dụng xuống cọc tại đáy đài: lấy γbt=2.5T/m3
N tt  N ott  Pdai  Pdat  94.6  1.11.55 1.55 1 2.5  1.1 0.2  (1.55 1.55  0.5  0.4)  1.97

 102.16(T)
tt

N
102.16
 1.5 
 3.49
tt
P
43.92
=> Chọn số lượng cọc thiết kế: n=4 cọc
Chọn số cọc nc = 4 cọc (25x25cm) để bố trí, khoảng cách giữa các cọc là 3d÷6d =
0.75÷1.5m , lấy =0.75m. Khoảng cách từ tim cọc biên đến mép đài là 1.5d = 0.375 m =>
lấy = 0.4m.
Theo điều 4.4.12 TCXDVN 189-1996 khoảng cách từ mép đến đáy đài không nhỏ hơn 10
cm. Vậy khoảng cách trên là hợp lý
Bố trí như hình vẽ:
 n

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 15


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

Mặt cắt đáy đài
(cọc tiết diện hình vuông cạnh bc=250 mm)

Diện tích đế đài: Add  1.552  2.40  m2 

6. Kiểm tra tải trọng tác động lên đầu cọc:
Diện tích đáy đài cọc: Add  2.40 (m2 )
Xát định trọng lượng mặt cắt quy ước:
- Trọng lượng của đài:
tt
Nñaø
 n  Add  hñ   bt
i
 1.1 2.40  1 2.5  6.60 (T )

- Trọng lượng của khối đất trên đài:
Nñtt  n   Add  Acot    h  hñ   1









 1.1  2.40  0.5  0.4   1.2  1.0  1.97  0.95(T )

-

Tổng trọng lượng của đài, đoạn cột tính từ mặt đất thiên nhiên trở xuống và đất tác
dụng lên cốt đế đài:

tt
tt
Ndd
 Nñaø
 Nñtt  6.60  0.95  7.55 (T )
i

Lực dọc tính toán tác dụng lên cốt đế đài:
tt
N tt  N0tt  Ndd
 94.60  7.55  102.15(T )

Momen tính toán tại tâm đế đài:
M tt  M 0tt  H tt h  4.20  1.85 1.0  6.05(T .m)

 Lực truyền xuống các cọc như sau:
tt
N max,min


N tt M tt ymax 102.15 6.05  0.375
 4


nc
4

4  0.3752
2
 yi





1

N

tt
max

tt
 29.57 T  ; Nmin
 21.51T 

Trọng lượng tính toán của cọc:

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 16


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

tt
Ncoï
 1.1   Ac  Lc  1.1 2.5  0.252  9.4  1.62 T 
c

tt
tt
Nmax
 Ncoï
 29.57  1.62  31.19  kN  < Qtc  61.48(T ) => Như vậy lực lớn nhất
c

truyền xuống dải biên không vượt quá sức chịu tải tính toán của cọc trên đất nền.
tt
Nmin
 23.13 T  > 0 nên không phải kiểm tra điều kiện chống nhổ.
8. Kiểm tra cường độ của đất nền tại mặt phẳng mũi cọc:

  tb ( tb - góc ma sát trong trung bình của lớp đất)
4
 h   h   h   h 150 1.7  210  4  290  3.7
tb  1 1 2 2 3 3 4 4 
 23.060
h1  h2  h3  h4
1.7  4  3.7

 

tb



4

23.060
 5.770
4

Kích thước khối đáy khối móng qui ước: Lqu  Bqu  1.0  2  9.4  tg (5.770 )  2.90  m
Diện tích khối móng qui ước: Aqu  Lqu Bqu  2.902  8.41 m2 

Chiều cao khối quy ước: H qu  Lc  h  9.4  1.3  10.70(m)
Trọng lượng của khối móng qui ước:
 Trọng lượng của đài và cọc:
G1   Add hm  nc Ac Lc    bt   2.4 1.0  4  0.252  9.5  25  11.94 T 
 Trọng lượng đất:
G2   Aqu  nc Ac    hi   i    Aqu  Add   hm   1   Aqu  Ac   h  hm    1
4

i 1





  8.41  4  0.252  1.7 1.97  4 1.97  3.7 1.98  

  8.81  2.40  1.0 1.97  8.41  0.2   1.2  1.0  1.97

=167.27 T 

o Trị tiêu chuẩn lực dọc tính đến đáy khối móng quy ước:
tc
Nqu
 G1  G2  N0tc  11.94  167.27  85.20  264.41T 

o Momen tiêu chuẩn tại tâm đáy khối móng qui ước:
tc
M qu
 M 0tc  H tc   H qu  0.2  1.95  1.52 10.5  17.91(T .m)
tc
M qu

17.91
 0.068  m 
N
264.41
Ap lực tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước:
tc
N qu
6e
264.41
6  0.068
tc
 max,min 
(1 
)
 (1 
)

Aqu
Lqu
8.41
2.90
Độ lệch tâm: e 

tc
qu



tc
tc
 max
 35.86 T / m2  ;  min
 27.02 T / m2  ;

 tbtc 

35.86  27.02
 31.44 T / m2
2





Cường độ của đáy khối móng quy ước:

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 17


Đồ án môn học : Nền-Móng
RMtc 

GVHD:Nguyễn Văn A

m1m2
(1.1ABqu II  1.1BH qu 'II  3DcII )
Ktc

Trong đó:
Ktc = 1: hệ số tin cậy.
Với đất các hạt vừa no nước ta có:m1 = 1.2, m2 = 1.1
Mũi cọc trong lớp đất thứ 3 có   290 : A = 1.06; B = 5.24; D = 7.67
cII  0.6 (T / m2 ) ; Bqu = 2.90 m ; Hqu=10.7
1.11.2
(1.11.06  2.90 1.98  1.1 5.24  1.97 1.7  1.97  4  3.7  1.98
1
 3  7.67  0.6)  168.24 T / m2

RMtc 

1.2RMtc




2
 1.2 168.24  201.88 T / m  >   35.86 (T/m )
R  168.24  T/m  >   31.44 T / m 
2

tc
M

2

tc
max

tc
tb

2

Vậy ứng suất dưới đáy móng khối quy ước thỏa mãn điều kiện ổn định của đất.
9. Kiểm tra độ lún của khối móng qui ước:
Áp lực bản thân ở đáy khối móng qui ước do trọng lượng của khối móng qui ước
gây ra.
- Ứng suất gây lún ở đáy khối móng qui ước (tại điểm 0):
 zgl0   tbtc    i hi  31.44  1.97 1.7  1.97  4  1.98  3.7   12.89 T / m2 
Áp lực bản thân tại đáy khối móng quy ước do trọng lượng của khối móng qui ước:
 zbt0 

G1  G2 11.94  167.27


 21.31 T / m2
Aqu
8.41





Chia đất nền dưới đáy khối móng qui ước thành các lớp bằng nhau và bằng
BM 2.90

 0.58  m  : Chọn h=0.5m.  glzi  k0   glz 0
5
5

ST
T

Lớp
đất

Độ
Tê
n sâu zi
đáy
lớp (m)

σbtz
l/
b

σglz
z/b

Pi

Pi+1

ei

ei+1

ko

(T/m
(T/m (T/m (T/m2
(m)
(m)
2)
2)
2)
)
1
0
0
21.31 1
0
1
12.89
2

1
0.5
22.3 1 0.1724 0.958 12.35 21.81 34.43 0.701 0.671
3 Lớp 2
1
23.29 1 0.3448 0.809 10.43 22.80 34.19 0.699 0.672
3
4
3
1.5
24.28 1 0.5172 0.633 8.16 23.79 33.08 0.696 0.674
5
4
2
25.27 1 0.6897 0.477 6.15 24.78 31.93 0.694 0.677
6
5
2.5
26.26 1 0.8621 0.357 4.6 25.77 31.14 0.692 0.679
Ta thấy tại lớp thứ 5 ở độ sâu 2.5m dưới đáy đài có σbtz=26.26>5x σglz=5x4.6=23.0(T/m2)
nên ngưng tính lún.
Tổng độ lún tại lớp thứ 5. S=3.19(m)<  S   8  cm  . Thỏa mãn điều kiện biến dạng lún.

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Si

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 18

(m)
0.009
0.008
0.006
0.005
0.004


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

Biểu đồ ứng suất bản thân và ứng suất gây lún đáy khối móng quy ước
10.Tính toán đài cọc:
10.1 .Kiểm tra điều kiện xuyên thủng:

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 19


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

- Dựa vào hình vẽ tháp xuyên thủng ta thấy đài móng không bị xuyên thủng. Vậy ta chọn
chiều cao đài cọc theo cấu tạo.

- Chọn chiều cao đài h=1m.
10.2.Tính cốt thép cho đài cọc:

10.2.1. Xét mặt cắt I-I:

Sơ đồ tính toán nội lực mặt cắt I-I

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 20


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

MI-I=(P2+P3)x0.125=(21.51+21.51)x0.125=5.38 T.m
Chọn lớp bê tông bảo vệ a=0.05m.
 Ta có:  m 

M I I
53.8

 0.0033
2
3
Rb .b.ho 11.5 10 1.55  0.952

So sánh:  m  0.0033   R  0.429

=>Tính toán cốt thép theo bài toán cốt đơn.
Tính:   1  1  2 m  1  1  2  0.0033  0.0033
 Diện tích cốt thép:

Rb .b.h0 . 11.5 103 1.55  0.95  0.0033
As 

 0.0002(m2 )  2cm2
3
Rs
280 10
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:  

As
0.0002

.100  0.014%  min  0.05% kh«ng
b.h0 1.55  0.95

tháa m·n ®iÒu kiÖn hµm l-îng cèt thÐp tèi thiÓu.
Ta lÊy theo hµm l-îng cèt thÐp tèi thiÓu.

=> As= 7.36 (cm2):
Tra bảng chọn n =10 cây thép Φ10 có As = 7.85 (cm2) (Dư 6.24%)
10.2.2. Xét mặt cắt II-II:

Sơ đồ tính toán nội lực mặt cắt I-I
MII-II=(P1+P2)x0.175=(29.57+21.51)x0.175=8.94 T.m

Chọn lớp bê tông bảo vệ a=0.05m.
 Ta có:  m 

M II  II
89.40

 0.0055
2
3
Rb .b.ho 11.5 10 1.55  0.952

So sánh:  m  0.0055   R  0.429

=>Tính toán cốt thép theo bài toán cốt đơn.
Tính:   1  1  2 m  1  1  2  0.0055  0.0055
 Diện tích cốt thép:

Rb .b.h0 . 11.5 103 1.55  0.95  0.0055
As 

 0.0003(m2 )  3cm2
3
Rs
280 10

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 21

Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:  

As
0.0003

.100  0.02%  min  0.05% kh«ng
b.h0 1.55  0.95

tháa m·n ®iÒu kiÖn hµm l-îng cèt thÐp tèi thiÓu.
Ta lÊy theo hµm l-îng cèt thÐp tèi thiÓu.

=> As= 7.36 (cm2):
Tra bảng chọn n =10 cây thép Φ10 có As = 7.85 (cm2) (Dư 6.24%)
11.Kiểm tra cường độ cọc khi cẩu lắp:
 Mô-men do trọng lượng bản thân cọc gây ra khi cẩu lắp:
Trọng lượng bản thân cọc:
 Trường hợp cẩu 1 móc:

gbt
B

A

VB

VA
0.61 (T.m)

Mmax=0.70 (T.m)

B

A
Sơ đồ tính và tải trọng của cọc khi cẩu bằng 1 móc
 Trường hợp cẩu 2 móc:

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 22


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

gbt
B

A

0.70(T.m)

A

B
0.70(T.m)
Sơ đồ tính và tải trọng khi cọc được cẩu 2 móc

Nhận xét: ta thấy mômen lớn nhất xuất hiện trong trường hợp cẩu lắp có bệ đở:
M max1  0.70 T .m   M max 2  0.61T .m  Khi tính thép ta dùng giá trị mômen lớn nhất để
thiết kế cho cả cọc. Do đó để thuận tiện cho việc bố trí móc treo ta bố trí cốt treo cho cọc
tại vị trí cách đều 2 đầu cọc một đoạn 0.207l 2.1  m  .

Tính thép cho cả 2 cọc:.
Vì mômen lớn nhất xuất hiện trên cọc xuất hiện khi cẩu 1 móc nên ta dùng giá trị
mômen này để tính toán. Đồng thời để đảm bảo cho cọc chịu được tải trọng động khi vận
chuyển và cẩu lắp ta nhân giá trị mômen này với hệ số vượt tải:
'
M max
 n  M max  1.5  0.70  1.05 (T .m)
M max
10.50


 0.060
2
Rb .b.ho 14.5  250  2202 106

  1  1  2  1  1  2  0.060  0.062
 .Rb .b.ho 0.062 14.5  250  220
As 


 176.59  mm2 
Rs
280

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 23


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

Chọn bố trí thép chịu kéo: 216 (As=402.124 mm2).
Vậy thép trên tiết diện ngang của cọc gồm 416 (As=804.25 mm2).
Tính toán cốt thép làm móc cẩu:
Dùng thép AI: Rs=225 (Mpa)
Asmoccau 

Gcoc
q L
 K d  bt
1.2  83.33  mm2 
Rs
225

Chọn 116 (As=201mm2)
Đoạn neo thép móc cẩu: Chọn ln  30    480  500 (mm)

II.2. Thiết kế và tính toán móng cọc cho cột biên:
1. Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc:
+ Đài cọc: Chọn bê tông mác 200. Rb=11.5 Mpa, Rbt=0.9 Mpa
+ Cọc: Chọn bê tông mác 250. Rb=14.5 Mpa, Rbt=1.05 Mpa
+ Cốt thép chịu lực chọn AII có Rs=280 Mpa, thép đai chọn AI có Rs=225 Mpa
2. Chọn kích thước cọc và đài cọc:
a. Chọn kích thước và tiết diện cọc.
- Chọn cọc bê tông đúc sẵn, thi công theo phương pháp đóng bằng búa diesel. Cọc ngàm
vào lớp đất tốt tối thiểu 2->3m.
- Cọc có kích thước 0.25x0.25m, L=10m.
- Lấy chiều dài cọc trong đài 500mm. Trong đó: 100mm là chiều dài cọc ngàm trong
đài, 400mm là chiều dài đập đầu cọc.
- Chiều dài cọc nằm trong đất: Lc=L-0.5-0.1=9.4m.
b. Chọn kích thước đài cọc.
- Giả sử chọn kích thước đài cọc là 1.55x1.55m. Chiều cao đài cọc h=1m.
- Dưới đáy đài cọc làm lớp bê tông lót đá 4x6 dày 10cm.
3. Chọn chiều sâu chon đài cọc:
- Giả sử chọn chiều sâu chôn đài cọc 1.2m.
- Điều kiện để tính toán theo móng cọc đài thấp theo công thức sau:

2  H tc
15
2 1.52
D f  0.7  hmin  0.7  tg (45  ) 
 0.7  tg (45  ) 
 0.54m
2
 b
2
1.97 1.55

Ta thấy thỏa mãn điều kiện móng cọc đài thấp.
4. Tính toán sức chịu tải của cọc đơn:
4.1. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu:
Qvl   ( Rb Ab  Rs As )
Trong đó: + Ab: Diện tích tiết diện ngang của cọc: Ab=0.25x0.25=0.0625m2
+ Rb=14.5 Mpa, cường độ chịu nén của bê tông chế tạo cọc
+ Rs=280 Mpa, cường độ chịu kéo của thép cọc.
+ As=0.0008 m2, giả sử chọn 4Ø16.
+ φ=1, hệ số uốn dọc. Cọc đi qua các lớp đất tốt có thể lấy bằng 1.
Thay số vào tính toán ta có: Qvl=113.03T
4.2. Xác định sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền:
- Sức chịu tải nén: Qtc  QP  QS  mR .q p . Ap  u. m f . f si .li
Với:
 Chu vi cọc: u=4x0.25 =1.0(m)



SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 24


Đồ án môn học : Nền-Móng

GVHD:Nguyễn Văn A

 Diện tích mũi cọc: AP=0.25x0.25 =0.0625(m2)
 Lấy mr = mf =1

 Bảng tổng hợp kết quả tính :
Cao độ Lớp đất Độ sâu TB Bề dày li
1.3
Lớp 1
2.15
1.7
3
4
2
5
Lớp 2
6
2
7
8
9

2

Độ sệt

Ma sát fi

lixfi

0.45

19.53

33.20

Z mũi
1.3
3

0.5

22

44
5

0.5

25

50
7

Hạt
vừa

62

124
9

Lớp 3
9.85

1.7

Hạt
vừa

64.78

110.13

10.7

10.7

  m f  f si  li  361.33 (kN / m)

Suy ra Qtc=Qp+Qs

Qp  mr  q p  Ap

Cao độ mũi cọc Z=10.7 (m). Nội suy bảng ta có qp=4056 (kN/m2)
 Qp  1 4056  0.0625  253.5 (kN )
 Qtc  253.5  1 361.33  614.83 (kN )  61.48(T)

5. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng:
- Số lượng cọc trong móng xác định sơ bộ theo công thức:
N tt
n   . tt
P
Trong đó:
 n : Số lượng cọc trong móng.

 : Hệ số kinh nghiệm,xét ảnh hưởng lực ngang và mômen, lấy = 1.5
 Ntt : Tổng lực đứng kể đến cao trình đáy đài.
 Ptt : Sức chịu tải tính toán của cọc.
Ptt 

-

Qtc
61.48

 43.92(T )
ktc
1.4

(ta lấy hệ số tin cậy: ktc=1.4)
Tổng lực đứng tác dụng xuống cọc tại đáy đài: lấy γbt=2.5T/m3

SVTH : Nguyễn Lê Anh Tú

Lớp : 109150176 – N59A

Trang 25