Thuyết minh tính toán móng

Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



CHƯƠNG V

THIẾT KẾ MĨNG CỌC ÉP BTCT
I. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT.

- Tiết diện cột:
+ Cột biên : (350x800)mm.
+ Cột giữa : (350x800)mm.
- Độ lún giới hạn: Sgh=8cm.
- Tải trọng tính tốn và các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất
ĐỘSÂ
U m ±0.00 HK2
0

MẶ
T CẮ
T ĐỊA CHẤ
T

HK1

1
2
3
4

5

-4,80m

1

6
7

2

8
9
10
11
12

-12.8m

13
14

3

15
16
17
18
19

-18.8m

20
21
22
23
24
25
26
27

4

28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38

-38.5m

®Êt ¸ c ¸ t

5

-38.5m

c ¸ t h¹ t võa

®Êt s Ðt : c hiỊu dµy c h a kÕt t hó c
ë ®é s ©u t h¨ m dß 38,5m

¸ s Ðt

mùc n í c ng Çm

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Tồn Lớp: T13XDD2

Trang - 250 –


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Bảng tải trọng tính toán:

Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất:
S
T

Lớp đất

Tỷ
trọng

T

3

Á cát
(h=4,80m)
Cát hạt
vừa(h=8m)
Á sét(h=6m)

4

Sét (h=15m)

1
2

Dung
Độ
Giới
Giới
Góc
Lực
trọng ẩm tự
hạn
hạn

nội ma
dính
()
nhiên
nhão
dẽo
sát
đơn vị
3
(g/cm ) W(%) (Wnh%) (Wd%) (độ) (kg/cm2)

2,67

1,93

22

24

2,65

1,91

20

2,65

1,94

23

30

2,71

1,96

25

35

18

21

0,19

28

0,08

14

18

0,24

17

15

0,32

Lưu ý: lớp đất sét chiều dày chưa kết thúc ở độ sâu thăm dò 38,5m
Bảng kết quả thí nghiệm nén lún:
STT

Lớp đất

1

Hệ số rỗng (ei) của các cấp áp lực pi(kg/cm2)
p0=1

p1=1

p2=2

p3=3

p4=4

Á cát (h=4,80m)

0,688

0,654

0,632

0,621

0,611

2

Cát hạt vừa(h=8m)

0,656

0,632

0,609

0,595

0,585

3

Á sét(h=6m)

0,680

0,648

0,627

0,615

0,606

4

Sét (h=15m)

0,728

0,728

0,673

0,660

0,657

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 251 –


Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

II. ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ ĐIỆU KIỆN NỀN ĐẤT
Lớp 1: Đây là lớp Á cát có chiều dày h=4,80m, ta dùng đặc trưng độ sệt B để đánh giá.
B1 

w1  wd
22  18

0,666
w nh - w d 24  18

Ta thấy 0,5  B 0,666 0,75,  đất ở trạng thái dẽo
Xác định độ bảo hoà nước: (G1)
G1 

w1.1 22% x 2,67

0,85
e01
0,688

Ta thấy G1=0,85>0,8 đất ở trạng thái bảo hoà.
Lớp 2: Đây là lớp đất cát hạt vừa, ta dùng hệ số rỗng tự nhiên để đánh giá trạng thái
của đất.
e

.n (1  0,01w)
2,65(1  0,01.20)
 1
 1 0,665

1,91

Ta thấy: 0,55< e = 0,665 < 0,7 cát ở trạng thái chặt vừa.

Lớp 3: Đây là lớp Á sét có chiều dày h=6m, ta dùng đặc trưng độ sệt B để đánh giá.
B3 

w3  wd
23  14

0,566
w nh - w d 30  14

Ta thấy 0,5  B 0,566 0,75  đất ở trạng thái dẽo
Xác định độ bảo hoà nước: (G3)
G3 

w3 . 3 23% x 2,65

0,89
e03
0,68

Ta thấy G1= 0,89>0,8 đất ở trạng thái bảo hoà.
Lớp 4: Đây là lớp sét có chiều dày h=15m (chưa kết thúc ở độ sâu thăm dò 38,5m), ta
dùng đặc trưng độ sệt B để đánh giá.
B4 

w4  wd
25  17

0,444
w nh - w d 35  17

Ta thấy 0,25  B 0,444 0,5  đất ở trạng thái dẽo cứng
Xác định độ bảo hoà nước: (G4)
G4 

w4 . 4 25% x 2,71

0,93
e04
0,728

Ta thấy G1=0,93>0,8 đất ở trạng thái bảo hoà.

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 252 –


Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

Vậy: Nền đất khá tốt, trạng thái dẻo, nửa rắn, chặt vừa, hệ số nén lún khá bé, ít
lún, tải trọng không quá lớn, nên có khả năng dùng nền thiên nhiên làm nền móng cho
công trình mà không cần dùng các biện pháp gia cố nền.
III. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG.
Theo bảng chỉ tiêu cơ lý của đất có lớp 3 là cát hạt trung chặt vừa là lớp đất tốt.
Với quy mô và tải trọng công trình như vậy giải pháp móng sâu (móng cọc) là hợp lý
hơn cả. Mũi cọc sẽ được ngàm vào lớp đất thứ 3. Theo các điều kiện địa chất ở trên và

khả năng thi công hiện nay ta có thể sử dụng phương án móng cọc khoan nhồi hoặc
móng cọc ép.
1. Phương án cọc ép:
- Nếu dùng móng cọc ép (ép trước) có thể cho cọc đặt vào lớp đất 3, việc hạ cọc
cũng tương đối đơn giản do chiều dày của 2 lớp đất bên trên không lớn lắm.
- Ưu điểm: Cọc ép trước có ưu điểm là giá thành rẻ, thích hợp với điều kiện xây
chen nhất là khi công trình này được xây dựng trong thành phố, không gây chấn động
đến các công trình xung quanh. Dễ kiểm tra, chất lượng của từng đoạn cọc được thử
dưới lực ép.
- Nhược điểm: Của cọc ép trước là kích thước và sức chịu tải của cọc bị hạn chế
do tiết diện cọc, chiều dài cọc không có khả năng mở rộng và phát triển do thiết bị thi
công cọc bị hạn chế hơn so với các công nghệ khác, thời gian thi công kéo dài, hay gặp
độ chối giả khi đóng.
2. Phương án cọc khoan nhồi:
Cọc nhồi có các ưu, nhược điểm sau:
- Ưu điểm: Có thể đạt đến chiều sâu hàng trăm mét (không hạn chế như cọc ép),
do đó phát huy được triệt để đường kính cọc và chiều dài cọc. Có khả năng tiếp thu tải
trọng lớn. Có khả năng xuyên qua các lớp đất cứng. Đường kính cọc lớn làm tăng độ
cứng ngang của công trình. Cọc nhồi khắc phục được các nhược điểm như tiếng ồn,
chấn động ảnh hưởng đến công trình xung quanh, chịu được tải trọng lớn ít làm rung
động nền đất.
- Nhược điểm:
- Giá thành móng cọc khoan nhồi tương đối cao.
- Công nghệ thi công cọc đòi hỏi kỹ thuật cao, các chuyên gia có kinh nghiệm.

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 253 –

Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

- Biện pháp kiểm tra chất lượng bê tông cọc thường phức tạp, tốn kém. Khi xuyên
qua các vùng có hang hốc Kas-tơ hoặc đá nẻ phải dùng ống vách để lại sau khi đổ bê
tông, do đó giá thành sẽ rất cao.
- Ma sát bên thân cọc có phần giảm đi đáng kể so với cọc đóng và cọc ép do công
nghệ khoan tạo lỗ.
- Chất lượng cọc chịu ảnh hưởng nhiều của quá trình thi công cọc.
- Khi thi công, công trình kém sạch sẽ khô ráo.


Kết luận: Lựa chọn giải pháp cọc ép trước hay cọc khoan nhồi cho công trình cần

dựa trên việc so sánh các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật thực tế của các phương án. Tuy
nhiên trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp, dựa vào tải trọng tác dụng lên công trình, dựa
vào điều kiện địa chất công trình, dựa vào các phân tích trên, phương án cọc ép trước
là hợp lý nhất.
IV. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG:
A. THIẾT KẾ MÓNG M1:
1. Chọn vật liệu làm cọc:
Đài cọc và cọc làm bằng BTCT có cấp độ bền B25, có Rb=145kG/cm2
Rbt=1,05kG/cm2.
Cốt thép chịu lực chon thép AII có Rs=2800KG/cm2.
2. Sơ bộ chọn kích thước cọc.
Chọn cọc có tiết diện vuông (35x35cm), có diện tích tiết diện F=1,225cm2, chiều dài
cọc là 20m, ngàm vào đài 550mm kể cả phần cốt thép dọc liên kết vào đài là 40cm.

Cốt thép dọc dùng 4ø18, có As=10,17cm2.
3. Sơ bộ chọn kích thước đài.
Chọn chiều sâu chôn đài hm=2,35m.
Kích thước đài: F=1,6x2,65= 4,24 (m2).
Kiểm tra chiều sâu đặt đài cho phù hợp với phương án móng cọc đài thấp theo điều
kiện:
 tc H
hm 0,7 hmin mà hmin=tg(450 - 2 ) .b
 tc: góc nội ma sát của lớp đất tại đáy đài (  tc=210)
H : Tổng tải trọng ngang tác dụng lên đài
H = Qtt = 98,67 (kN) = 9,867 (T)

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 254 –


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Bề rộng đài b = 1,8 m
hmin tg (450 

210
9,867
).
1,44m

2
1,93.1,6

Chọn độ sâu chôn móng là hm = 2,35m>0,7hmin= 1,01 m

m3
m4

38.40m
8.40m

7.50m

7.50m

m1 m1
m2

7.50m

m1
m2

m2

m3

m2

m4

m5
m3

m1 m1

7.50m

2

1

m1

7.50m

8.40m
38.40m

3

m1

7.50m

4

d

m1

m3

7.85m 27.0m 7.85m
18.40m

7.50m

c
b

a

7.50m

5

6

MẶT BẰNG MÓNG
4. Xác định sức chịu tải của cọc.
P = min(Pvl, Pđn)
a. Theo vật liệu làm cọc:
Pvl = .m..Rb.Fb
Trong đó:
=1: Hệ số uốn dọc tính theo móng cọc đài thấp.
m=0,9: Hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc vào số lượng cọc trong đài (dự kiến 6 cọc).
Pvl =1.0,9.1450.1225= 159,8 (T)
b. Theo điều kiện đất nền:
Pđn m.(mR .R.F  u  m f . f si .li )

m: hệ số làm việc của cọc trong đất, vì mũi cọc tựa lên lớp đất sét (m=1).
mr: hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi

mr = 0,76

mfi: hệ số làm việc của đất ở xung quanh cọc, đối với đất sét lấy bằng 0,9
R: cường độ tính toán của đất ở mũi cọc R=f (B, Hđ).

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 255 –


Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

Với đất ở mũi cọc là đất sét có B=0,444 ở

u =0,35x4 = 1,4m.
li : Chiều dài lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt
bên của cọc.

3.40m

fi : Ma sát mặt bên của lớp đất thứ i ở mặt
hông cọc.

2m
2m 2x3=6m

u: Chu vi của cọc

2mx2=4m

20.85m

0,35x0,35 =1,225m2

2m

F: Diện tích tiết diện ngang của cọc:

M.N.N

1.4m

tra bảng ta có R=269,63T/m2

lôù
p 3 daø
y 6m

tính từ mặt đất tự nhiên, là Hđ = 21,8m, nên

lôù
p 2 daø
y8,0m

lôù
p1=3,40m

trạng thái dẽo cứng và độ sâu của mũi cọc

3.40m

-1.400

z=
2.4m
1
z=
4.40m
2
z=
6.40m;z=
8,4m;z=
10,4m
3
4
5
z=
6 12,4m
z=
14,4m; z=
16,4m
7
8
z=
18,4m
9
z=

10 20,1m



2.00m 1.40m

Đồ án tốt nghiệp

Để xác định fi: Ta chia nền đất theo suốt
chiều dài thân cọc ra thành từng lớp phân tố có chiều dày 2m .
Lớp
đất

C.dày lớp
đất (m)

Á cát

4,8m

Cát
hạt
vừa

8

Á sét

6

sét

15

Chiều dày
l.đ phân tố
(li)m
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1,4

Chiều sâu
t.b (Zi)m

Trạng thái
của đất

2,4
4,4
6,4
8,4
10,4
12,4

14,4
16,4
18,4

B=0,666

fi (T/m2)

fi.li(T.m)

0,908
5,42
5,88
6,26
6,556
2,22
2,26
2,29
3,53

1,816
10,84
11,76
12,52
13,112
4,44
4,52
4,58
7,06

3,62

4,94

e=0,665

B=0,566
B=0,444

20,1

 li. fi 71,07T / m
u  m fi .li. fi 1,4.0,9.71,07 89,54(T )

Ta có Pđn= 1.(0,76.269,63.0,1225+89,54) = 114,74 (T)
Tải trọng tính toán giới hạn lên cọc là [Pđn] =

Pđn 114 ,74

82(T )
Fs
1,4

Với: Fs=1,4 đối với cọc chịu nén
Fs= 2,5 đối với cọc chịu kéo.
So sánh 2 giá trị Pvl =159,8 (T) và [Pđn]= 82 (T)
Chọn P = [Pđn] = 82 (T) để thiết kế.
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 256 –

Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



5. Tính toán số lượng cọc trong đài.
Số lượng cọc cần thiết:
N tt
455,6
nc  .  đ 1.
5,5 (cọc)
P
82

Lấy giá trị  1 1,5 chọn 1 hệ số kinh nghiệm kể đến ảnh hưởng của tải trọng ngang
và mômen
Vậy: Chọn số cọc là 6 cọc cho móng M1
Trong đó:
Nđtt: là tải trọng thẳng đứng tại đáy đài.
N đtt  Ntt  tb .Fđ .h.n 443,293  2.4.1,4.1,1 455,6(T )

P: Sức chịu tải của 1 cọc đơn cũng chính là sức chịu tải của mỗi cọc trong đài
Tải trọng ngang tác dụng tại đáy đài: Qđtt=  H 9,867(T )

275

Mômen đặt tại đáy đài Mđtt = Mtt + Qtt.h = 30,767 + 9,867.1,4 = 44,581 (T/m2)

C1

C2

C6
1600

C5

1050

C4

275

C3

100

275

1050

1050

275

100

2650

MẶT BẰNG BỐ TRÍ CỌC
6. Tính toán và kiểm tra móng cọc đài thấp.
Ở đây toàn bộ cọc trong đài chỉ có cọc thẳng đứng và móng chịu tải trọng lệch tâm
theo một phương nên ta kiễm tra tải trọng tác dụng lên cọc dựa vào giả thiết sức chịu
tải của một cọc đơn bằng sức chịu tải của mỗi cọc trong đài.
Tính Pmax và Pmin :
Pmax 
Pmin

N đtt M đtt .xmax 455,6 44,58.1,05



86,54(T )  0
nc
xi2
6
4.(1,05) 2

N đtt M đtt .xmin 455,6 44,58.1,05




65,31(T )  0
nc
xi2
6

4.(1,05) 2

Trong đó:
x1= x3= x4=x6= 1,05m
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 257 –


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



x2=x5= 0 và xmax= 1,05m
Không có cọc nào chịu kéo. Do đó không cần kiểm tra cọc chịu kéo
Pmax= 86,54(T) < Pđn = 114,74 (T)
Pmin= 65,31 (T) >0
Vậy: Tải trọng tác dụng lên cọc nhỏ hơn sức chịu tải của cọc. Đạt yêu cầu về chịu lực
7. Kiểm tra cường độ của đất nền dưới mũi cọc.
tc
a. Điều kiện: max <1,2.Rtc và  tb  Rtc

Để kiểm tra cường độ của nền đất tại mũi cọc ta xem cọc, đài cọc và đất xung quanh
cọc làm thành móng khối quy ước. Móng khối quy ước được xác định như hình vẽ.
2.00m 1.40m

3.40m
2.00m 2.00mx3=6m

2.00m

M.N.N

°
5.48

2.00m

2.00mx2

Hqu= 20,85m

5.48°

1.40m

3.40m

lôù
p 3 daø
y 6m

lôù
p 2 daø
y8,0m

lôù
p1=3,40m

-1.400

A=
5,72
qu

Xác định α=

 ct 21,91

5,480
4
4

Góc ma sát trong trung bình của khối móng quy ước:


tc
tb

tc
i i

  .l

l
n

i

1

Trong đó: Chiều dài cọc trong các lớp đất là.
Lớp đất
1
2
3
4

li(m)
2
8
6,0
3,4

i
21
28
18
15

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 258 –


Đồ án tốt nghiệp
 tbtc 
tg



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

(21.2  28.8  18.6  15.3,4)
21,910
19,4

 tc
0,095
4

Diện tích móng quy ước: Fqu =BquxAqu
Aqu= a+2.H tg = 2,45+2.19,4.tg5,480= 6,17 (m)
Bqu=b+2.H tg = 1,4+2.19,4.tg5,480= 5,12 (m)
Fqu = AquxBqu = 6,17.5,12 = 31,59 (m2)
b. Xác định sức chịu tải của nền dựa vào lý luận nền biến dạng tuyến tính kết hợp
với điều kiện cân bằng giới hạn.
Cường độ tiêu chuẩn của lớp đất dưới đáy móng quy ước (TCXD45-70):
Rtc=m.(A.Bqu.+B.Hqu. ’+D.Ctc)
Trong đó m =1
Bqu = 5,12 m
Hqu = 20,8 m
Ctc = 3,2 T/cm2 (lớp 4)
 = 21,910 (lớp 4)

 A = 0,5
B = 3,05
D = 5,65

’ =

(1,93.3,4  1,91.8  1,94.6  1,96.3,4)
2,07(T / m3 )
19,4

Rtcqu 1.(0,5.5,12.1,96  3,05.20,8.2,07  5,65.3,2) 154,12(T / m 2 )
c. Xác định ứng suất trung bình tại đáy móng.
tbdqu =

N tc  G qu
F qu

N tt 443,293

385,47(T )
Với N =
1,15
1,15
tc

Gqu=G1+Gc+G2+G3
- Tải trọng từ đáy đài đến mặt đất tự nhiên.
G1= tb.Fđ.hm= 2,2.2,35.4 = 20,68(T)
- Tải trọng của cọc tính từ đáy đài đến đầu cọc.
Gc= 6.bt.Hc.Fc= 6.2,5.19,45.0,3.0,3= 26,19 (T)
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 259 –

Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

- Tải trọng của đất tính từ đáy đài đến đầu cọc.
G2= tb’.Fqu.H
Với tb’=

1,91.8  1,94.6  1,96.1,3  1,93.2
1,93(T / m3 )
8  6  3,4  2

Vậy: G2= 1,93.19,4.31,59 = 1182,79 (T).
- Tải trọng tự nhiên tính từ đáy đài đến mặt đất tự nhiên ngoài phạm vi đài nhưng
trong phạm vi khối móng quy ước.
G3= 1.hm(Fqư-Fđ) = 1,93.1,4.(31,59-4,24)= 73,89 (T)
Vậy: G= G1+Gc+G2+G3 = 20,68 + 1182,79 + 26,19 + 73,89 = 1303,5 (T)


dqu
tb

N tc  G qu 385,47  1303,5
51,5(T / m 2 )
=
=
Fqu

27,57

d. Xác định ứng suất lớn nhất tại đáy móng khối quy ước.
 max

dqu

Với: ex= M
N

N tc  G qu
=
F qu
tc
đqu
tc
đqu

tc





1  6 ex   385,47  1303,5 1  6 0,483  83,06(T / m 2 )

27,57
5,72 
Aqu 



tc

M  Q .H
N tc  G qu

qu

30,767 9,867

.20,8
1,15
1,15

0,483
385,47  1303,5

1,2.Rtc = 1,2. 154,12 = 184,9 (T/m2) > max = 83,06 T/m2
 tbtc 51,5(T / m 2 ) < Rtc =154,12(T/m2)

 Vậy nền thỏa điều kiện chịu tải.(theo TTGH2)
e. Kiểm tra độ lún của móng.
 gl  tbdqu  'tb .h

 tbtc = 51,5 (T/m2)
 tb' xh  � ' xh  1,93.2 +1,91.8 +1,94.6 +1,96.3,4= 37,4 (T/m2)

 gl  tbtc  'tb .h = 51,5 – 37,4 = 14,1 (T/m2)

Chia lớp đất dưới đáy móng quy ước thành những lớp phân tố đồng nhất có bề dày là:

hi 0,2Bqu = 0,2.4,82= 0,964m
Chọn hi = 0,964 m
Tính cho đến  gl ≤

1
 bt
5

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 260 –


Đồ án tốt nghiệp
Điểm

Độ sâu
Aqu/Bqu
(m)
0
1,18
0,964
1,18
1,928
1,18
2,892
1,18
3,856
1,18
4,82

1,18

Z/b

ko

ko*σgl

σbt(T/m2)

Si (cm)

0
0,2
0,4
0,6
0,8
1

1
0,968
0,830
0,651
0,496
0,378

14,1
13,64
11,7
9,18

6,99
5,33

37,4
39,24
41,08
42,9
44,76
46,6

0,54
0,52
0,45
0,35
0,27
0,205

20,85m

0
1
2
3
4
5

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



41,08T/m2
42,9T/m2
44,76 T/m2
46,6 T/m2

14,1 T/m2

1

37,4 T/m2
39,24 T/m2

2
3
4
5

13,64T/m2
11,7 T/m2
9,18T/m2
6,99 T/m2
5,33T/m2

Độ lún ΣSi = 2,335cm
Thoã mãn điều kiện lún cho phép S = 2,4 cm < [Sgh] = 8 cm
Vậy đất nền thỏa mãn điều kiện lún cho phép.
8. Tính toán và kiểm tra đài cọc.
a. Xác định chiều cao đài theo điều kiện chọc thủng.
Điều kiện để cho móng không bị chọc thủng dưới tác dụng của phản lực đầu cọc nằm
ngoài tháp chọc thủng thì tháp chọc thủng phải bao trùm tất cả các cọc trong đài.

Lực chọc thủng tính toán bằng hiệu số giữa lực dọc tính toán và phản lực nền trong
phạm vi đáy tháp chọc thủng.
- Kiểm tra cột đâm thủng theo dạng hình tháp
Pđt  Pcđt
Trong đó:
+Pđt : Lực đâm thủng bằng tổng phản lực của cọc nằm ngoài phạm vi tháp đâm thủng
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 261 –


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Pđt = 2.87,07+2.64,79 = 303,72 (T)
+Pcđt : Lực chống đâm thủng
Pcđt =   1 . ac  c 2    2 . bc  c1  .ho .Rbt
 1 ,  2 : các hệ số được xác định như sau
2

2

h 
 1,25 
1  2 1,5. 1   o  1,5. 1  
 4,4
 0,45 

 c1 

ac x bc: Kích thước tiết diện cột =0,35x0,8 (m)
c1,c2: Khoảng cách trên mặt bằng từ mép cột đến mép đáy tháp đâm thủng
c1 = c2 = 0,45 (m)
ho: Chiều cao làm việc của đài ho = 1,4-0,15 = 1,25 (m)
 Pcđt =  4,4. 0,8  0,45  4,4.(0,35  0,45).0,85.900 1014,75(T )

Vậy Pđt  Pcđt : chiều cao đài thoả mãn điền kiện chống đâm thủng
9. Tính toán và bố trí cốt thép cho đài:

275

I
C6

C1

C2

C3

1600

C5

1050

C4

II

275

II
100

275

1050

1050

275

100

2650

I
a. Mômen tại mặt cắt I-I:
MI-I=(P3+P6).r=2Pmax.r
Với r là khoảng cách từ tim cọc (C3)
và (C6) đến mặt cắt I-I:
r=a/2-(ac/2+250)=600mm=0,6m
 M I  I 2.87,07.0,6 104,48(T .m)

Diện tích cốt thép chịu mômen MI-I là:
As=

MI I
104,48

3,317.10 3 (m 2 ) 33,17(cm2 )
0,9.Rs .h0 0,9.28000.1,25

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 262 –


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Chọn 11ø20có As=34,54cm

2

Khoảng cách giữa các cốt thép là a1=

1600  100
150mm chọn a1=150mm.
10

b. Mômen tại mặt cắt II-II:
MII-II=(P1+P2+P3).r
Với r là khoảng cách từ tim cọc (C1); (C2) và (C3) đến mặt cắt II-II:

r=b/2-(bc/2+250)=375(mm)=0,375(m)
 M II  II (64,79  75,93  87,07).0,375 85,42(T .m)

Diện tích cốt thép chịu mômen MII-II là :
As=

M II  II
85,42

2,71 * 10 3 (m 2 ) 27,1(cm 2 )
0,9.Rs .h0 0,9.28000.1,25

Chọn 12ø18 có As=30,5(cm2)
Khoảng cách giữa các cốt thép là a2=

2650  100
231mm chọn a2=200 (mm)
11

B. THIẾT KẾ MÓNG M2:
Do hai trục này cách nhau 2,7 m là khá bé nên ta bố trí hai móng trên một đài cọc, tức
là ta thiết kế loại móng đôi.
1. Tải trọng tác dụng:
Nội lực tại chân cột C2.
Nội lực
N (kN)
Q(kN)
M (kN.m)

Tính toán

-5566,1
19,6
38,9

Tiêu chuẩn
-4840,1
17,1
33,8

Nội lực
Tính toán
N (kN)
-5501,5
Q (kN)
-43,4
M (kN.m)
-62,4
Tìm trọng tâm móng: Đối với tâm O.

Tiêu chuẩn
-4783,9
-37,8
-54,3

Nội lực tại chân cột C3.

Với N1tt, M1tt: Là cặp nội lực tại cột B
N2tt, M2tt: Là cặp nội lực tại cột C
Ta có phương trình cân bằng:
N1tt .x  N 2tt . y  M 1tt  M 2tt 0

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 263 –


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



 5566,1.x  5501,5.(2,7  x)  38,9  62,4 0
 11067,6. x = 14830,55
 x = 1,34 m
Nội lực tại tâm móng: Mtt = M1tt + M2tt
Ntt = N 1tt + N tt2
Qtt = Q 1tt + Q tt2
N tt
N =
1,15
tc

Qtc =

Q tt
1,15
tt

N

tt
N1

y

x
tt

tt

N2
tt

tt

M1

M2

M

Tổng hợp nội lực chân cột về trọng tâm N1&N2
Từ cặp nội lực C2 và C3 ở bảng trên ta có: x= 1,34 m , y =1,36 m
Nội lực
N (kN)
Q(kN)
M (kN.m)

Tính toán

11067,6
23,8
23,5

Tiêu chuẩn
9624
20,7
20,5

2. Chọn vật liệu làm móng: Tương tự như móng M1.
3. Chọn chiều sâu đặt đài: Tương tự như móng M1, ta cũng chọn chiều sâu chôn
đài là 2,35m.
4. Xác định số lượng cọc:
+ Trọng lượng đài và đất trên đài:
Gđ = n.Fđ.hđ. tb = 1,1.2,3.4,1.2,35.20 = 487,5 (kN)
+ Trọng lượng giằng móng: giằng móng có kích thước tiết diện 25x30 cm có
g = 1,1.2500.0,25.0.3 = 206,3 (daN/m) = 2,063 (kN/m)
=> GB = GC = 2,063.(7,5 +

7,85
) = 23,57 (kN)
2

+ Lực dọc tính toán xác định đến đáy đài cọc:
NttB = NTTB + 0,5.Gđ + GB = 5566,1 + 0,5.487,5 + 23,57 = 5734,8 (kN)
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 264 –

Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



tt

NC=N

TT

C

+ 0,5.Gđ + GC = 5501,5 + 0,5.487,5 + 23,57 = 5670,3 (kN)

Diện tích sơ bộ đáy móng:

Fsb=

N tt
P tt  n.tb hm

Với Ntt lực dọc tính toán đến cốt đỉnh đài. Ntt = 11067,6 (kN)
n = 1,1: Hệ số vượt tải
tb = 2 T/m3 = 2 kN/m3: Dung trọng trung bình của đất trên móng và vật liệu
móng
hm = 2,35 m: Chiều sâu đặt đài.
Fsb=

11067 ,6
8,85(m 2 )
1303,5  1,1.20.2,35

Sơ bộ chọn kích thước đài: 2,65m x 4,75 m => Fđ = 12,5 m2.
- Số lượng cọc được tính sơ bộ như sau:
n  .

N tt
P tt

Với  = (11,5) : Hệ số kinh nghiệm, chọn  = 1,2
Ntt = 11067,6 kN


n 1,2.

11067 ,6
10,2 cọc
1303,5

Chọn 12 cọc
Bố trí 3 hàng cọc, mỗi hàng 4 cọc như hình vẽ

a

275

A

1050

2650

1050

275

b

275

1400

1400

1400

4750

275

b

Khoảng cách các trục cọc: 3d = 3.350 = 1050 mm
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 265 –

Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

5. Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc:
a. Trường hợp tải trọng thẳng đứng:
+ Đối với cọc chịu nén: Pmax ≤ Pnén
0 ≤ Pmin ≤ Pnén
+ Đối với cọc chịu kéo: Pmin ≤ Pnén
Trong đó:
- Pmax, Pmin: Tải trọng tác dụng lên cọc chịu nén nhiều nhất và chịu kéo nhiều nhất
Pmax 

N tt M .x nmax
 n
n
 xi2
i 1

Pmin

N tt M .x kmax

 n
n
 xi2
i 1

tt
Với: N : Tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng tại đáy đài.

M : Tổng mômen do tải trọng ngoài tác dụng so với trục trọng tâm của tiết diện

cọc đi qua trọng tâm đáy đài:

M QTT .hđ = 23,8.1,25 = 29,75 (kN.m)

n
k
x max
, x max
: Khoảng cách từ cọc chịu nén nhiều nhất và chịu kéo nhiều nhất tới trục đi

qua trọng tâm các tiết diện cọc.
xi: Khoảng cách từ tâm cọc thứ i đến trục đi qua trọng tâm các tiết diện cọc.
Pmax =
Pmin =

11067 ,6
29,75.2,1

926,55(kN )
12
3.2,12  3.0,7 2
11067,6
29,75.2,1

918,05(kN )

12
3.2,12  3.0,7 2

Ta có: Pmax = 926,55(kN) < Pgh = Pnén = 1303,5 (kN) nên thoả mãn điều kiện lực P max
truyền xuống cọc dãy biên.
Pmin = 918,05 (kN) > 0 Không cần kiểm tra điều kiện cọc chịu kéo.
b. Trường hợp tải trọng ngang:
Điều kiện :

H tt
 H ngang
n

Htt : Tổng tải trọng tác dụng theo phương ngang
H tt Q tt 

23,5
M tt
= 23,8 +
= 42,6 (kN)
1,25
hđ

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 266 –


Đồ án tốt nghiệp
n



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

: Số lượng cọc trong đài

Hngang : Sức chịu tải theo phương ngang tính toán cho một cọc
Giả thuyết tải trọng ngang phân bố đều và chuyển vị ngang đầu cọc ng = 1(cm).
Tra bảng với loại đất đã cho và sử dụng cọc bê tông cốt thép 30x30(cm) ta có:
Hngang = 60 kN.
H tt 42,6

3,55(kN )
Ta có :
n
12

Vậy: Điều kiện được thỏa mãn
c. Kiểm tra cường độ đất nền:
- Điều kiện kiểm tra:

 max ≤ 1,2Rtc
 tb

≤ Rtc

 min ≥ 0

+ Để kiểm tra cường độ của nền đất tại mũi cọc ta xem đài cọc, cọc và phần đất giữa

các cọc là một khối móng qui ước.
Diện tích khối móng quy ước.
Fqu= Aqu.Bqu
Trong đó:
Aqu= a + 2.H.tg = 4,55 + 2.19,4.tg5,480= 8,27 (m)
Bqu= b + 2.H.tg = 2,45 + 2.19,4.tg5,480= 6,17 (m)
Fqu =AquxBqu = 8,27x6,17= 51,02 m2
a: là khoảng cách xa nhất của hai mép ngoài cọc theo phương cạnh dài
b: là khoảng cách xa nhất của hai mép ngoài cọc theo phương cạnh ngắn
Ltb: chiều dài tiếp xúc cọc với đất kể từ đáy đài cọc.
+ Xác định ứng suất trung bình tại đáy móng.
tbdqu =

N tc  G qu
F qu

Với Ntc=

N tt 1106,76

962,4(T )
1,15
1,15

Gqu=G1+Gc+G2+G3
- Tải trọng từ đáy đài đến mặt đất tự nhiên.
G1= tb.Fđ.hm= 2,2.2,35.12,58 = 55,88(T)
- Tải trọng của cọc tính từ đáy đài đến đầu cọc.
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 267 –


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Gc= 12.bt.Hc.Fc= 12.2,5.19,4.0,35.0,35= 71,29 (T)
- Tải trọng của đất tính từ đáy đài đến đầu cọc.
G2= tb’.Fqu.H
Với tb’=

1,91.8  1,94.6  1,96.1,3  1,93.2
1,93(T / m3 )
8  6  3,4  2

Vậy: G2= 1,93.19,4.51,02 = 1910,3 (T).
- Tải trọng tự nhiên tính từ đáy đài đến mặt đất tự nhiên ngoài phạm vi đài nhưng
trong phạm vi khối móng quy ước.
G3= 1.hm(Fqư-Fđ) = 1,93.1,4.(51,02-10,81)= 108,64 (T)
Vậy: Gqu = G1+Gc+G2+G3 = 55,88 + 71,29 + 1910,3 + 108,64 = 2146,1 (T)
-0.450

-0.450


20.85m

20.85m







Aqu=8,27m

Bqu=6,17m

+ Ứng suất trung bình tại đáy móng khối quy ước:


dqu
tb

N tc  G qu 9624  21461
609,27(kN / m 2 )
=
=
Fqu
51,02

+ Ứng suất lớn nhất và nhỏ nhất tại đáy móng khối quy ước:
M otc
σmax = σtb +
Wqu
M otc

σmin = σtb Wqu
tc
Với M o = Mtc + Qtc.H = 20,5 + 20,7.19,4 = 422,1 (T.m)

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 268 –


Đồ án tốt nghiệp



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

tc

M = 20,5 (T.m)
Qtc = 20,7 (T)
Wqư =

A2 qu .Bqu 8,27 2.6,17

70,3(m3 )
6
6

Vậy σmax = 609,27 +

422,1

615,27(kN / m 2 )
70,3

σmin = 609,27 -

422,1
603,27( kN / m 2 )
70,3

Áp lực tiêu chuẩn của nền tại đáy khối móng quy ước (TCXD45-70):
Rtc=m.(A.Bqu.+B.Hqu. ’+D.Ctc)
Trong đó m =1
Bqu = 6,17m
Hqu = 20,8m
Ctc = 3,2 T/cm2 (lớp 4)
 = 21,910 (lớp 4)

 A = 0,5
B = 3,05
D = 5,65

’ =

(1,93.3,4  1,91.8  1,94.6  1,96.3,4)
20,7(kN / m3 )
19,4

Rtc 1.(0,5.6,17.1,96  3,05.20,8.2,07  5,65.3,2) 1551(kN / m 2 )
Vậy σmax = 615,27 (kN/m2) < 1,2.Rtc
σtb = 609,27 (kN/m2) < Rtc

σmin = 603,27 (kN/m2) < Rtc
Nên nền đất đủ sức chịu tải.
d. Kiểm tra độ lún của móng.
 gl  tbdqu  'tb .h

 tbtc = 61,415 (T/m2)
 tb' xh  � ' xh  1,93.2 +1,91.8 +1,94.6 +1,96.3,4= 37,4 (T/m2)

 gl  tbtc  'tb .h = 61,415 – 37,4 = 24,015 (T/m2)

Chia lớp đất dưới đáy móng quy ước thành những lớp phân tố đồng nhất có bề dày là:
hi 0,2.Bqu = 0,2.5,82= 1,164m
 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 269 –


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Chọn hi = 0,582 m
Tính cho đến  gl ≤

1
 bt
5

σbt(T/m2)
37,45
38,56
39,67
40,78
41,94
43,06
44,19
45,31
46,43
47,56
48,68
49,80
50,92

Điểm Độ sâu (m) Aqu/Bqu
2Z/b
ko
ko*σgl
0
0
1,41
0
1
24,015
1
0,582
1,41
0,2
0,985

23,65
2
1,164
1,41
0,4
0,97
23,29
3
1,746
1,41
0,6
0,904
21,709
4
2,328
1,41
0,8
0,839
20,148
5
2,91
1,41
1
0,753
18,083
6
3,492
1,41
1,2
0,668

16,042
7
4,074
1,41
1,4
0,591
14,192
8
4,656
1,41
1,6
0,514
12,343
9
5,238
1,41
1,8
0,459
11,022
10
5,820
1,41
2
0,405
9,726
11
6,402
1,41
2,2
0,357

8,573
12
6,984
1,41
2,4
0,309
7,42
Nhận xét: Ở độ sâu -6,98m kể từ đáy khối móng quy ước có

Si (cm)
0,56
0,55
0,54
0,505
0,47
0,42
0,37
0,33
0,28
0,25
0,226
0,19
0,17

 bt /  gl = 50,92/7,42 = 6,86 > 5 nên ta chỉ xét độ lún trong phạm vi -6,984m.

6. Ứng suất dưới đáy móng quy ước M2

20,85m

-0.450

37,45 T/m2
38,56 T/m2
39,67 T/m2
40,78 T/m2
41,94 T/m2
43,06 T/m2
44,19 T/m2
45,31 T/m2
46,43 T/m2
47,56T/m2
48,68 T/m2
49,80 T/m2
50,92 T/m2

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

24,015 T/m2

23,65T/m2
23,29 T/m2
21,709T/m2
20,148 T/m2
18,083T/m2
16,042 T/m2
14,192T/m2
12,343T/m2
11,022 T/m2
9,726 T/m2
8,573T/m2
7,42 T/m2

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 270 –


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



Độ lún ΣSi = 0,0486m
Thỏa mãn điều kiện lún cho phép S = 4,86 cm < [Sgh] = 8 cm
Vậy đất nền thỏa mãn điều kiện lún cho phép.
7. Kiểm tra xuyên thủng và tính cốt thép cho đài cọc:
a. Tính toán và kiểm tra đài cọc theo điều kiện chọc thủng.
Điều kiện đảm bảo cho móng không bị chọc thủng dưới tác dụng của phản lực

đầu cọc nằm ngoài đáy tháp chọc thủng. Thì tháp chọc thung phải bao trùm tất cả các
cọc trong đài.
Vẽ tháp chọc thủng của móng M2: Ta thấy tháp chọc thủng trùm ngoài hàng cọc ngoài

45°

45°

45°

45°

cùng nên không cần kiểm tra điều kiện chọc thủng.

a

250

A

900

2300

900

250

b

250

1400

1400

1400

4700

250

b

b. Tính cốt thép cho đài:
Tính toán nội lực và bố trí cốt thép
Tính bản móng:
Việc tính toán đài cọc theo điều kiện chịu uốn được tiến hành theo trị số mômen tại tiết
diện thẳng đứng của đài ở mép cột:
Tính mômen và đặt thép cho đài:
- Tại mặt cắt A-A: Móng làm việc như console ngàm tại cạnh cột:
MA-A =(P1 + P2 + P3 + P4).ri

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 271 –


Đồ án tốt nghiệp
Với: ri 



Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh

2,3  0,5
 0,175 0,725m
2

P1 = Pmin = 918,05 (kN)
P3 = Pmax = 926,55 (kN)
Để an toàn trong tính toán ta dùng Pmax để tính toán.
 MA-A = 4.926,55.0,725 = 2687 (kN.m)
Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
M
2687.102
85,36(cm2 )
A s=
=
0,9.Rs ho 0,9.28.125
I

Chọn 2322 có: Aschọn = 87,4 cm2. Khoảng cách giữa các thanh s = 186 mm.
Chọn s= 180mm
- Tại mặt cắt B-B :Mômen tương ứng với mặt ngàm B-B:
Tính như dầm đơn giản chịu tải trọng tập trung là phản lực đầu các cọc được gối lên
hai gối tựa là chân cột.
- Tính phản lực lớn nhất ở đầu cọc:
P1 =

11067,6
29,75.2,1

926,55(kN )
12
3.2,12  3.0,7 2

P2 =

11067,6
29,75.0,7

923,7(kN )
12
3.2,12  3.0,7 2

P3 =

11067 ,6 29,75.( 0,7)

920,88(kN )
12
3.2,12  3.0,7 2

P4 =

11067 ,6 29,75.( 1,8)

917,34(kN )
12

3.1,82  3.0,6 2

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 272 –


Đồ án tốt nghiệp

250

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh


4700
3300
1400

1400

1400

5734,8kN

2779,65kN

250

5670,3kN
2771,1kN

2762,64kN

2752,02kN

1384,31
(kN.m)

Q

(kN)

1238,36

1250,79
2772,07
2779,65

M
2752,02
2760,95

Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực:
* Tính toán cốt thép móng:
- Tại gối: Mômen lớn nhất tại gối: Mmax = 1250,79(kN.m)
M max
1250,79.102

39,7(cm2 )
Diện tích cốt thép cần thiết: AS 

0,9 RS h0
0,9.28.125

Chọn 1818 có As chọn= 45,72 cm2. Khoảng cách giữa các thanh s = 135 mm
Chọn s= 135mm
- Tại nhịp: Mômen giữa nhịp là mômen dương nên cốt thép bên trên sườn móng được
đặt theo cấu tạo. Chọn 16 để bố trí. Bố trí cốt thép như trên bản vẽ KC.

7. Kiểm tra cường độ của cọc khi vận chuyển và treo lên giá búa.
a. Khi vận chuyển và bốc dở:
Cọc có chiều dài 20 m nên được chia làm 2 đoạn, đoạn trên 10m; đoạn dưới 10 m
Khi vận chuyển và khi bốc dở, cọc được đặt nằm ngang. Lúc này cọc bị uốn và làm
việc như dầm đơn giản có đầu thừa:
Vị trí treo móc thích hợp khi vận chuyển a = 0,207.l = 0,207.10 = 2,07 m
Sơ đồ tính khi vận chuyển và bốc dở:

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 273 –


Đồ án tốt nghiệp

Chung cư An Hòa – TP. Hồ Chí Minh



0,207l

0,207l

l

q =3,375 KN/m

M = 0,043ql2

M = 0,043ql2
Sơ đồ tính của cọc khi vận chuyển và bốc dở.
Tải trọng khi vận chuyển được lấy bằng tải trọng bản thân nhân với hệ số động khi vận
chuyển và bốc dở: q = K.Fc.BT
Trong đó:
K = 1,5: Hệ số động lực
q = 1,5.0,3.0,3.25 = 3,375 (KN/m)
Mômen lớn nhất khi vận chuyển và bốc dở cọc:
Mmax = 0,043.q.l2 = 0,043.3,375.102 = 14,52 (kN.m)
Thép chịu lực của cọc đặt đối xứng: As = As’ = 5,09 (cm2)
Chọn a = 3 cm => h0 = 30 – 3 = 27 cm
Khả năng chịu lực của cọc khi vận chuyển:
Mgh = 0,9.RsAs.h0 = 0,9.280.103.5,09.10-4.0,27 = 34,63 (kN.m)
 Mmax = 14,52 (kN.m) < Mgh = 34,63 (kN.m)
Vậy cọc đủ khả năng chịu lực khi vận chuyển và bốc dở.
b. Khi treo lên giá búa:
Vị trí treo móc hợp lý khi treo cọc lên giá búa: b = 0,294.l = 0,294.10 = 2,94 (m)
Sơ đồ tính:

 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Toàn Lớp: T13XDD2

Trang - 274 –