ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

MỤC LỤC
NHẬN XÉT ĐỀ BÀI..................................................................................................................... 2
1. NHẬN XÉT MẶT CẮT ĐỊA CHẤT:..................................................................................2
2. NHẬN XÉT TẢI TRỌNG:..................................................................................................2
3. NHẬN XÉT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:...............................................................................3
PHẦN I: TÍNH TOÁN MÓNG ĐƠN............................................................................................4
1. CHỌN DỮ LIỆU ĐẦU VÀO:............................................................................................4
2. CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG:.................................................................................4
3. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG:.....................................................................5
4. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT:......................................................................................5
5. KIỂM TRA ỨNG SUẤT DƯỚI ĐÁY MÓNG:..................................................................5
6. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN XUYÊN THỦNG:.......................................................................6
7. TÍNH LÚN CHO MÓNG VÀ KIỂM TRA ĐỘ LÚN:.........................................................7
8. TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP TRONG MÓNG:.......................................................9
PHẦN II: TÍNH TOÁN MÓNG CỌC.........................................................................................12
1. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU SÂU CHÔN ĐÀI:............................................................13
2. CHỌN CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP:............................................................................13
3. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI:........................................................................................15
3.1.

Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc:..............................................................................15

3.2.

Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền:...............................................................16

3.3.

Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền:................................................................17

4. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MÓNG:.........................................................19
5. KIỂM TRA ỨNG SUẤT DƯỚI MŨI CỌC:..................................................................24
6. KIỂM TRA XUYÊN THỦNG:......................................................................................25
7. TÍNH ĐỘ LÚN CỦA MÓNG:.......................................................................................25
8. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP:.........................................................................27
PHẦN III: MÓNG KÉP..............................................................................................................31
1. VẬT LIỆU LÀM MÓNG:.................................................................................................31
2. CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG:...............................................................................31
3. SỨC CHỊU TẢI TIÊU CHUẨN CỦA ĐẤT NỀN:...........................................................32
4. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH DƯỚI ĐÁY MÓNG:....................................................................33
SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 1


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

5. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT VÀ CÁC KÍCH THƯỚC KHÁC:...............................35
6. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CHỌC THỦNG:.......................................................................36
7. KIỂM TRA LÚN:.............................................................................................................. 37
8. TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO MÓNG:..........................................................39
9. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO DẦM MÓNG:................................................................42
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................................45

NHẬN XÉT ĐỀ BÀI
1. NHẬN XÉT MẶT CẮT ĐỊA CHẤT:

Lớp
đất

1
2
3
4
-

Dung
Dung
trọng
trọng
tự
đẩy nổi
nhiên
(kN/m3)
3
(kN/m )

Độ
sâu
(m)
0÷
4.1
4.1 ÷

5.5
5.5 ÷ 9
≥9

Độ ẩm
Góc
ma sát
W (%) Wnh(%) Wd(%)
(0)

1.3

20.5

17.1

18.5

9

15

10.5

24.2

19.2
19

10.2

9.7

3
0

23.5
26.5

23.5
20

Modul
e biến
dạng
E0
(kPa)

Cát mịn chặt vừa
29.4

16.9

Cát mịn chặt vừa
Cát bột chặt vừa

Lớp 1: Cát mịn chặt vừa
Lớp 2:


I P 2  WL 2 – WP 2  29.4 – 16.9  12.5

Is2 



-

18.7

Lực
dính
(kPa)

=> 7 �I   �17 => Đất sét pha.

W2  WP 2 24.2  16.9

 0.584
WL 2  WP 2 29.4  16.9

=> 0.5 �I s 2 �0.75 => dẻo mềm.
=> Đất sét pha dẻo mềm.
Lớp 3: Cát mịn chặt vừa.
Lớp 4: Cát bột chặt vừa.
2. NHẬN XÉT TẢI TRỌNG:
MÓNG ĐƠN
TẢI TÍNH TOÁN
N (KN)
471
Mx (KNm)
0

My (KNm)
70

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

TẢI TIÊU CHUẨN
409,57
0,00
60,87

MSSV: 81201071

Trang 2

6278
4791
7950
8121


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

Hx (KN)
Hy (KN)

50
0

43,48
0,00

MÓNG CỌC
N (KN)
Mx (KNm)
My (KNm)
Hx (KN)
Hy (KN)

TẢI TÍNH TOÁN
3071
107
270
100
70

TẢI TIÊU CHUẨN
2670,43
93,04
234,78
86,96
60,87

MÓNG KÉP
N1 (KN)
My (KNm)
Hx1 (KN)
N2 (KN)
My2 (KN/m)

Hx2 (KN)

TẢI TÍNH TOÁN
407
41
31
207
31
21

TẢI TIÊU CHUẨN
353,91
35,65
26,96
180,00
26,96
353,91

Trong đó: Tải tiêu chuẩn = tải tính toán ÷ 1.15 (Bảng 1 – TCXDVN 2737:1995)
Với số liệu tải trọng cho như trên, ta có nhận xét sau:
 Móng cọc chịu tải lệch tâm theo 2 phương.
3. NHẬN XÉT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:
 Mực nước ngầm cách mặt đất 4.1m.
 Bước cột 6m.

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 3

ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

PHẦN I: TÍNH TOÁN MÓNG ĐƠN
QUY TRÌNH TÍNH TOÁN:
THỎA
CHỌN DỮ
LIỆU ĐẦU
VÀO

SƠ BỘ KÍCH
THƯỚC MÓNG

SƠ BỘ Df
KHÔNG THỎA

THỎA
KHÔNG THỎA

KIỂM TRA
XUYÊN THỦNG

KHÔNG
THỎA

KHÔNG THỎA
KIỂM TRA ỨNG

SUẤT DƯỚI ĐÁY
MÓNG

THỎA

THỎA
TÍNH LÚN

TÍNH VÀ BỐ
TRÍ THÉP

1. CHỌN DỮ LIỆU ĐẦU VÀO:


Df











cốt nền cách mặt đất tự nhiên hcn  0.5m
Bê tông B20: Rb = 11.5MPa ; Rbt = 0.9 MPa. ( Bảng 13 - TCXDVN 356: 2005).
Thép AII; Rs= 280 MPa ( Bảng 21 – TCXDVN 356 : 2005).
m1 = 1.1 (Bảng 15 – TCXDVN 9362 :2012)

m2 = ktc = 1. (Bảng 15 – TCXDVN 9362 : 2012)
a = 5cm = 0.05m.
γtb = 22 KN/m3 ( dung trọng trung bình giữa đất đất nền và bê tông cốt thép ).
β = 0.8 (TCXDVN 9362 :2012 ).
hm= 0.5 m

= 1.5m

2. CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG:

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 4


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

 Chọn sơ bộ bề rộng móng .



 *   1  18.7kN / m3 .
tt
� 1 � 2 H x
� 20.5 � 2 �50
hmin  tan �

45  �
 tan �
45 
 0.45m
�
2 �  * �Bm
2 � 18.7 �1
�
�

 0.7hmin = 0.45 x 0.7 = 0.32m.
=> Df = 1.5m là chiều sâu hợp lý.
3. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG:



RII 

m1m2
 ABm  B( D f  hcn ) *  Dc 
ktc

o Trong đó:
  1 = 20.5o => (Bảng 14 - TCXDVN 9362 - 2012)
 Bm = 1m.
 γ*= γtb =22 kN/m3.
 γ = 18.7 kN/m3
 Df = 1.5 m.
 c = c1 = 1.3 kPa.
 RII = 1.1[(0.54 x 1 x 18.7) + (3.16 x(1.5 +0.5) x 22) + (5.76 x 1.3)] = 172.29 kPa



N tc
409.57

 3.19
RII   tb ( D f  hs ) 172.29  22 �(1.5  0.5)
�Fm
Lm
F
3.19
 1.5
Bm � m 
 1.46m
1.5
1.5
Chọn Bm
=>
Bm �Lm  1.6m �2.4m � Fm  3.84m 2

 Chọn
4. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT:
Fc  (1.1 �1.5)



N tt
471
 (1.1 �1.5)
 0.045 �0.061m2

Rb
11500

hc
 1,1  
Giả thiết bc
Fc
Fc  bc �hc � bc 


0.061
 0.24m
1.1


 Chọn cột bc x hc = 200 x 300 ( Fc = 0.06 m2 ).
5. KIỂM TRA ỨNG SUẤT DƯỚI ĐÁY MÓNG:
 Tính lại RII với Bm = 1.6m
 RII = 1.1[(0.54 x 1.6 x 18.7) + (3.16 x(1.5 +0.5) x 22) + (5.76 x 1.3)] = 178.95 kPa
N
409.57
P tc tb  tc   tb ( D f  hs ) 
 22 �(1.5  0.5)  150.66kPa.
Fm
3.84

< R = 178.95 kPa (1)
II

tc

y

tt
y

tt
x

 ΣM =( M + hmH )/1.15= (70 + 0.6 x 50)/1.15= 86.96 kNm.

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 5


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

P tc max  P tc tb 



6�M y tc
Bm Lm

2

 150.66 

6 �86.96
 207.27 kPa.
1.6 �2.42

P tc max  207.27 KPa �214.74 KPa  1.2 �178.95  1.2 RII (2)

P

tc
min

P

tc
tb



6�M y tc
2

 150.66 

6 �86.96
 94.05kPa  0(3)
1.6 �2.42

Bm Lm


 Từ (1), (2) và (3) => Thỏa điều kiện ứng suất dưới đáy móng.
6. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN XUYÊN THỦNG:

 ΣMytt = Mytt + hmHxtt = 70 + 0.5 x 50 = 95kNm.

P



tt
max

tt
N tt 6�M y
471
6 �95




 184.51kPa.
2
Fm
Bm Lm
3.84 1.6 �2.42

P tt min 

tt

N tt 6�M y
471
6 �95



 60.81kPa  0
2
Fm
Bm Lm
3.84 1.6 �2.42


 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng, ta có:
o pxt = pttmaxBm0.5(Lm – hc – 2ho) = 184.51 x 1.6 x 0.5 (2.4 – 0.3 – 2 x 0.45)
= 177.13 kN. (4)
o pcx = 0.75Rbt(bc + ho)ho = 0.75 x 900 ( 0.2 +0.45 )0.45 = 197.44 kN.(5)
 Từ (4) và (5) => pxt < pcx => chiều cao móng thỏa điều kiện chống xuyên thủng.

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 6


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG
300

500

0.000

MÐTN

1500

-0.500

50

50
300

45°

50

100 200

ho=450

45°

tt
pmin

-2000

100

tt
pmax

300

ho=450

bc=200

hc =300

ho=450

200

Bm=1600

ho=450

ho=450

100

45°

100

Lm=2400

100

7. TÍNH LÚN CHO MÓNG VÀ KIỂM TRA ĐỘ LÚN:
 Tính lún theo phương pháp tổng các lớp phân tố.
 Pgl = Ptctb – γ*Df = 150.66 – 18.7 x 1.5 = 122.61kPa.
2 i 2
i  1 
1  i

o  i : hệ số poisson của đất ở phân tố thứ i , TCXDVN 9362-2012 có thể lấy
i  0.8.
o
z: độ sâu tính từ mặt đất.
o
hi: độ dày lớp phân tố thứ i.
o Ứng suất gây lún tại phân lớp thứ i:

 gli  Pgli �K 0i

o Ứng suất bản thân tại phân lớp thứ i:  bti   i �zi
SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 7


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

o Ứng suất bản thân tại z = 1,5:  bt  18, 7 �1,5  28, 05kPa
o Độ lún tại phân lớp thứ i:
o Độ lún:

Si 


� gli �hi
Ei

S  �Si

BẢNG TÍNH LÚN
LỚP
ĐẤT

1

ĐIỂ
M

z
(m)

hi
(m
)

zi
(m
)

0

1,5

0

1

2,3

2

Lm/B

 gl

 bt
Ei
Si (m)
(kPa)
(kPa) (kPa)

zi/Bm

γi

(kN/m3)

Koi

0

0

18,7

1,000

122,6
1

28,05

0,8

0,8

0,5

18,7

0,774

94,90

43,01

3,1

0,8

1,6

1,0

18,7

0,428

52,48

57,97

3

3,9

0,8

2,4

1,5

18,7

0,306

37,52

72,93

4

4,1

0,2

2,6

1,6

18,7

0,221

27,10

76,67

5

4,9

0,8

3,2

2,0

9

0,183

22,44

83,87

m

1,5

2

6278

4791
6

5,5

0,6

3,8

2,4

9

0,130

15,94

89,27

7

6,3

0,8

4,6

2,9

10,2

0,090

11,03

97,43

8

7,1

0,8

5,4

3,375

10,2

0,066

8,09

105,5
9

3

7950

S= S1 +S2 +S3 +S4 + S5 + S6 + S7 + S8
= 0.0097+ 0.0053 + 0.0038 + 0.0007 + 0.0030 + 0.0016+ 0.0009+ 0.0007
= 0.0257m = 2.57cm < 8cm => độ lún đạt yêu cầu.
[Sgh = 8 cm – (bảng 16 – TCXDVN 9362 - 2012)]

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 8

0,000
0
0,009
7
0,005
3
0,003
8
0,000
7
0,003
0
0,001
6
0,000
9
0,000
7


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

1500

MÐTN

0.0

122.61
800

28.05

94.90

0.8

800

43.01

52.48

1.6

37.52
27.10

2.4
2.6

800

72.93
76.67

200

800

57.97

22.44

3.2

600

83.87

15.94

3.8

800

82.27

4.6

105.59

5.4

11.03
800

97.43

8.09

8. TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP TRONG MÓNG: (TCXDVN 356:2005)
a. THEO PHƯƠNG Lm:
 Sơ đồ tính: Xem như bản console ngàm tại mép cột.

300

L1=1050

Qttmin

Qttmax
Qttmax

Q1tt
M1
Lm=2400



L1 

Lm  hc 2.4  0.3

 1.05m
2
2
.

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 9


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

Qtt max  ptt max .Bm  184.51�1.6  295.22kN / m
Qtt min  ptt min .Bm  60.81�1.6  97.30kN / m
Q1tt 


(Qtt max  Q tt min )( Lm  hc )
 Q tt min
2 Lm

(295.22  97.30)(2.4  0.3)
 97.30  208.63kN / m.
2 �2.4


 Moment tại mặt ngàm:

2L 2
L2

2 �1.052
1.052
M 1  (Qtt max  Q1tt ) � 1  Q1tt � 1  (295.22  208.63) �
 208.63 �
 178.65kNm.
3
2
3
2

Chọn thép

s 

As ' As
1469  1420
�100 
�100  3.45  5%
As
1420

 Độ chênh lệch diện tích :
 Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ

12 s100
KẾT LUẬN : Chọn
b. THEO PHƯƠNG Bm:
 Sơ đồ tính : xem như bản console ngàm tại mép cột.

200

L2=700

Qtttb

Qtttb
Qtttb

Qtttb

M2
Bm=1600



L2 

Bm  bc 1.6  0.2

 0.7m
2
2
.

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 10

ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

Qtt max  ptt max .Lm  184.51�2.4  442.82kN / m
Qtt min  ptt min .L m  60.81�2.4  145.94kN / m

 Moment tại mặt ngàm:
M2 

Qtttb L2 2 (Qttmax  Qttmin ) L2 2 444.82  145.94 0.7 2
� 
� 
�
 72.37 kNm.
2
2
2
2
2
2

 Chọn 12 ( A0s = 113mm2 ).
n

As 604.4

 5.34
'

2
A0 s
113
cây => chọn 612( As  679mm )

 Số cây thép:
 Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ
KẾT LUẬN : Chọn

12 s 200

PHẦN II: TÍNH TOÁN MÓNG CỌC

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 11


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

MSSV: 81201071

Trang 12

ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

1. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU SÂU CHÔN ĐÀI:
- Giả thiết

b  1(m) be�
ro�
ng mo�
ng
3
 tb  22(kN / m )

- Độ sâu đặt đài cọc được tính toán sơ bộ qua công thức:
 2.H x tt
12030 ' 2.110
0
0
hmin  0, 7.tan(45  ).
 0,7.tan(45 
).
 1,86( m)
2  tb .Bm
2
20.1
chọn

Df  2(m)

Vậy độ sâu chôn móng là h= 2+0,5 (tôn nền)= 2,5 (m).
- Cote 0,000 được tính cao hơn mặt đất thiên nhiên 0,500 (m)
- Đáy đài đặt tại cote –2,500 (m)với cote 0,000 ở nền tầng trệt
- Làm lớp Bêtông lót vữa xi măng cát B15 dày 100.
- Cọc được hạ bằng phương pháp ép.
- Cắm cọc vào lớp 4 đất cát bột chặt vừa.
2. CHỌN CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP:
-

Loại cọc: vuông , tiết diện 350x350 (mm).
Chiều dài cọc l = 20m .Dùng 2 cọc dài 10 (m) và 10 (m)
Chiều dài đập đầu cọc:

- Ngàm vào đài 100mm
- Chiều dài trong đài:
chọn
- Chiều dài tính toán của cọc:
- Chiều dài thi công cọc:
-

Vật liệu Bêtông Cọc B25

�Rb  14,5(MPa)
�
�Rbt  1,05(MPa)

- Chọn thép AII Cốt thép   14 , Rs  280(MPa)
- Theo điều kiện 3.3.3 TCVN 205-1998 hàm lượng thép cọc không nhỏ hơn
0,8%.Fc=0,8%.350.350=980(mm2)

 Tính toán cốt thép cho cọc theo điều kiện vận chuyển và cẩu lắp:
- Lực phân bố trên thân cọc: (trọng lượng bản thân cọc)
p tt  k d . bt .d 2  1, 6.25.0,352  4,9(kN / m) kd  1, 6

: hệ số động (Theo TCVN 356-2005)

 Moment lớn nhất khi cẩu cọc:
M1 = 0.0214pttL22 = 0.0214 x 4,9 x 102 = 10,49 KNm
 Moment lớn nhất khi dựng cọc:
M2 = 0.068pttL22 = 0.068 x 4,9 x 102 = 33,32 KNm.
SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 13


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

Vì M2 > M1 nên ta sẽ dùng M2 để tính thép cho cọc:

0.207L

0.207L
L

0.207L
L

p tt

ptt

M2

M1

Bố trí móc cẩu cách 2 đẩu mỗi cọc 1 đoạn : 0,207xl = 0,207x10 =2,07 (m).
M = M2 = 34,36(kNm).
Chọn lớp bê tông bảo vệ a = 25 mm
Suy ra: h0 = 350 – 25 = 325 (mm)
m =

M
R . .b.h 2
b b
o



33, 32
 0, 06
14, 5 �
10 �0, 9 �0, 35 �0, 3252
3

 m  1  1  2. m  1  1  2 �0, 06  0, 06
 .R . .b.h 0, 06 �14,5 �0,9 �0,35 �0,325
As  m b b o 

�106  318(mm 2 )
Rs
280
Bố trí thép: chọn thép 216 : As= 402(mm2)
A
402
  s �100% 
�100%  0,35%  min  0, 05%
350 �325
b.h
o
Toàn cọc bố trí 416(804 mm2 ) ≤ 0,8%.Fc => Chọn 418(1018mm2)

 Tính toán móc cẩu:
- Thép làm móc cẩu là thép dẻo có : Rs =210(Mpa).
- Lực kéo trong móc cẩu được lấy bằng nửa trọng lượng lực:
1
1
Q  �q �l  �4,9 �10  24,5( kN )
2
2

As 

Q
24,5

�106  116, 7(mm 2 )
3
Rs 210 �10

→ chọn thép 14 có As = 154 (mm2) làm móc cẩu.
Xác định chiều dài đoạn neo: Lneo = max ( lan ; l’an ; lmin ).
R
lan  ( wan � s   an ) �
Rb

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 14


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

Tra bảng 36 TCVN 356 – 2005: ta có
Wan  1, 2
lan  ( wan .

;

an  11

;

an �20 ; lmin � 250 mm .

Rs
210
  an ).  (1, 2.
 11).14  397,3(mm) � lan  400(mm)
Rb
14,5

l ’an  an .  11.14  154  mm 
lneo  max  lan , l 'an , lmin   400  mm 

Chọn lneo= 400 (mm)

400

450

Ø14

100

400

3. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI:
3.1. Sức chịu tải theo vật liệu làm cọc:
Pvl   �( Rb �Ab  Rs �As )


As  4 � �(18 �103 ) 2  1, 017 �103 (m2 ); Rs  280 MPa
4
Ab  Ac  As  0,352  1, 017 �10 3  0,121(m 2 ); Rb  11,5MPa

Hệ số uốn dọc  của cọc :
-

Chiều dài cọc nằm trong lớp đất có E<8000kPa: l1 = 9 (m)
l01   1 �l1  1�9  9(m)
Chiều dài cọc nằm trong lớp đất có E>8000kPa: l2 = 21.35 – 9 =12.35 (m)
l02   2 .l2  0,5 �3,5  6,175( m)
Thiên về an toàn chọn l0  max(l01 , l02 )  9(m)

Độ mảnh của cọc :



l0
9

 25, 71
r 0,35

  1, 028  0, 0000288 2  0, 0016
 1, 028  0, 0000288 �25, 712  0, 0016 �25, 71  0,968

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 15

ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG


GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

Pvl  0,968 �(280 �103 �1, 017 �10 3  14,5 �103 �0,121)  1974, 00( kN )

3.2. Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền:

 Tính : sức chịu tải cực hạn do ma sát

 u = 0,35.4 = 1,4( m) : chu vi cọc

 li : chiều dày lớp đất thứ i mà cọc đi qua
 fsi : lực ma sát đơn vị ở giữa lớp đất thứ i tác dụng lên cọc

 cai = ci : lực dính của lớp đất thứ i
 ksi: hệ số áp lực ngang của lớp đất thứ i
 : góc ma sát trong lớp đất thứ i
 : ứng suất hữu hiệu theo phương thằng đứng
Lớp

1

2

3

4

2,5

18,7

46,75

4,6

18,7

86,02

4,6

9

86,02

6

9

98,62

6

10,2

98,62

9,5

10,2

134,32

9,5

9,7

134,32

21.85

9.7

227.685

66,385

20,5

0,37

0,65

1,3

17,266

2,1

50,76

92,32

10,5

0,19

0,82

15

29,383

1,4

57,59

116,47

23,5

0,43

0,6

3

33,049

3,5

161,9
4

194,22

26,5

0,5

0,55

0

53,410

12,85

960,8
4

� Qs  Qs1  Qs 2  Qs 3  Qs 4  50,76  57,59  161,94  960,84  1231,13(kPa)

 Tính Qp: sức chịu tải cực hạn do kháng mũi


Ap = 0,35.0,35 = 0,1225( m2) : diện tích đầu cọc

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 16


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG



GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

Theo Tezaghy với cọc vuông:

qp = : cường độ đất nền dưới mũi cọc

c = 11,1 kPa : lực dính của đất dưới mũi cọc.

d = 0,35 m: đường kính mũi cọc

: ứng suất dưới mũi cọc
= 18,7 x 4,6 +1,4 x 9 +3,5 x 10,2+9,7 x 12,35 = 254,12( kPa)

= 9,7( kN/m3) : dung trọng của đất ở mũi cọc

hệ số sức chịu tải
a  26,50 : hệ số ma sát của đất dưới mũi cọc


Tra bảng 4.5 hướng dẫn đồ án nền móng _Châu Ngọc Ẩn:
= 28,161 ; Nq =15,053; = 12,7

q  1,3 �0 �28,161  15, 053 �254,12  0, 4 �9, 7 �0,35 �12, 7  3842,51 kN 

 p
 = 0,1225 x 3842,51 = 470,71 ( kN)
� Qa (cd) 

Q
Qs
1231,13 470, 71
 p 

 763, 56(kN )
FS s FS p
2
3

3.3. Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền:



Qtc  m mRqp Ap  u�mf fsi i



 m=1 : hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất
m

m 1
 R hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc  đất cát bột R
m
 f : hệ số điều kiện làm việc của đất xung quanh cọc
(Bảng A.3 TCVN 205-98)
q :
 p cường độ chịu tải ở mũi cọc (Bảng A.1 TCVN 205-98 )
Z  21.85(m) � qp  1855.5(kN / m2 )
Cát bột chặt vừa:
Ap  0,35.0,35  0,1225(m2 )
diện tích tựa lên đất của cọc
 u  4.0,35  1,4(m) chu vi tiết diện ngang

li

chiều dày của lớp đất thứ i khi chia các lớp phân tố.
 f si : ma sát bên giữa cọc và đất (Bảng A.2 TCVN 205-98 )
 Tra bảng A-2 TCXD 205 : 1998 để tìm ra fs tương ứng với độ sâu trung bình của mỗi phân
lớp và trạng thái đất tại phân lớp đó. Kết quả sau khi tra bảng được tóm tắt như sau:


Lớp
đất

1
1
2

Lớp
phẩn

tố

Độ sệt B

1
2
3

cát mịn
cát mịn
0,584

Độ sâu
trung
bình

Chiều dày

zi (m)

li (m)

3,05
4,05
5,3

1
1,1
1,4

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

m fi

f si (kPa)

li .m fi . f si (kN / m)

1
1
0,9

35,2
38,1
18,4

35,2
41,91
23,184

MSSV: 81201071

Trang 17


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
3
3
4
4

4
4
4
4
4

4
5
6
7
8
9
10
11
12

cát mịn
cát mịn
cát bột
cát bột
cát bột
cát bột
cát bột
cát bột
cát bột

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG
7
8,75
10,5

12,5
14,5
16,5
18,5
20,5
21,675

2
1,5
2
2
2
2
2
2
0,35

1
1
1
1
1
1
1
1
1

43
44,8
34,4

36
37,6
38,9
40,1
41,3
42
Tổng:

86
67,2
68,8
72
75,2
77,8
80,2
82,6
14,7
724,794

Qtc  1�(1�1855,5 �0,352  1, 4 �724, 794)  1242, 01( kN )

-

Chọn khoảng cách giữa 2 tim cọc là
Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực gây ra:

-

Diện tích sơ bộ của đài cọc:

-

Trọng lượng đài và đất trên đài:

-

Tổng tải tính toán tác dụng lên các cọc:

-

Chọn hệ số xét đến moment, lực ngang tại chân cột:
Dự kiến số lượng cọc:
Vậy móng có từ 6 đến 10 cọc

-

Sức chịu tải cho phép của cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
Qa (cl) 

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

Qtc 1242, 01

 752, 73(kN )
ktc
1, 65

MSSV: 81201071

Trang 18

ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG
0.0

3050
4050

2500

 0.5m

8750

1100

10500

-21.85m

Vậy:

16500

20500

21675

18500

1500
350

2000

2000

2000

2000

2000

2000

-7.5m

14500

2000

12500

-6.0m

1400

-4.6m

7000

1000

5300

-2.5m

Qa ( cl ) �
�
�
�
Qtk  min �
Qa ( dn ) � Qa (cl)  752.73(kN )
�
�
�Pvl

4. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC TRONG MÓNG:
- Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đế đài do phản lực gây ra:
 tt 

Qtk
752, 73

 682, 75  kN / m 2  .
2
(3.d )
(3 �0,35) 2

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 19


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

- Diện tích sơ bộ của đế đài:
A=

N 0tt
3071

 4,89(m 2 )
 tt  ( D f  h cn ). tb 682.75  (2  0,5) �22

- Trọng lượng sơ bộ đài cọc và đất trên đài cọc
N tt  n. .( D  h ). A  1,1�22 �(2  0, 5) �4,89  295,85( kN )

d
tn
f
cn
- Lực dọc tính toán xác định tại cote đế đài:
Ntt = = 295,85 + 3071 = 3366,85 (kN)

- Số lượng cọc :

N tt
3366,85
. 
�1,3  5,81
Q
752,
73
tk
nc =
(cọc)

 Chọn số cọc nc = 6

 Bố trí cọc:
-

Khoảng cách giữa các tâm cọc a �3.d  3.0,35  1, 05(m)
Khoảng cách tâm cọc đến mép đài:
Chiều rộng đài cọc:
Chiều dài đài cọc:
Cao trình đáy đài là -2,500m.
Thiết kế bê tông đài cọc B25: Rb = 14,5 (Mpa);
Rbt = 1,05 (Mpa).
Tiết diện cột tính toán:
Chọn
Diện tích cột:
Fβ
c �

N tt
1.3

Rb

3071
�
  0,275
14.5 �1000

m2

Chọn

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 20


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG
3000
2800
350

1050

1050

350

100

1

350

350

100

100

3

5

600

150

400

1050

1750

1950

350

4

6

100

350

2

 Tính chiều cao đài móng :
 Tính toán chiều cao đài tối thiểu từ điều kiện chọc thủng.
 Tổng lực dọc tính toán tại đáy đài:





 Tổng moment tính toán quanh trục x:
 Tổng moment tính toán quanh trục y:
 Tải trọng tính toán tác dụng lên cọc (5) và (6) :

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 21


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

100

 Lực chống xuyên trong trường hợp :

400

1750

45°

100

2800

100

100

600

 Diện tích chống xuyên:

 Lực chống xuyên:

 Tỉ lệ diện tích phần cọc nằm ngoài tháp chống xuyên:
 Lực xuyên thủng:

 Điều kiện kiểm tra xuyên thủng:
Chọn
 Kiểm tra lực truyền xuống đầu cọc:
- Diện tích đáy đài thực tế : Ađ = 4.9(m2).
- Trọng lượng của đài cọc và đất trên đài cọc thực tế :
N đtt  n. tb .( D f  h cn ). Ađ  1,1�22 �(2  0,5) �4,9  296, 45( kN )

-

Lực dọc tính toán xác định tại cọc đế đài:
tt
tt
Ntt = N ođ  N  3071  296, 45  3367, 45( kN )

-

Momen tính toán tại trọng tâm đế đài:

�M

tt
x

 M xtt  H ytt .hd  107  70 �0,8  163( kNm)

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 22


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

�M
-

tt
y

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

 M ytt  H xtt .hd  270  100 �0,8  350(kNm )

Lực truyền xuống dãy cọc được xác định :
Pi tt 

tt
tt
N tt �M x . yi �M y .xi
 nc
 nc
nc
�yi2
�xi2

i 1

-

i 1

�x

2

�y

2

Cọc

xi

xi 2

yi

yi 2

1

-1,05

1,1025

0,525

0,2756

529,66

2

-1,05

1,1025

-0,525

0,2756

426,16

3

0

0,0000

0,525

0,2756

4

0

0,0000

-0,525

0,2756

5

1,05

1,1025

0,525

0,2756

696,33

6

1,05

1,1025

-0,525

0,2756

592,82

i

4,41

i

1,6536

Pi tt (kN )

612,99
509,49

Hệ số nhóm cọc theo công thức Converse - Labarre:
-

�
(n  1).n2  (n2  1).n1 �
d
  1.� 1
�  (deg)  arctan
90.n1.n2
�
�với
s

Trong đó: n1 - số hàng cọc trong nhóm cọc n1 = 2
n2 - số cọc trong một hàng n2 = 3

s - khoảng cách 2 cọc tính từ tâm s = 1,05m
d – cạnh của cọc vuông: d = 0,35m
 (deg)  arctan

0,35
 19,30
1, 05

(2  1) �3  (3  1) �2 �
�
  1  19,3 ��
 0, 750
�
90 �2 �3
�
�

-

Trọng lượng tính toán của cọc :
Qc  n � bt �Ac �lc  1,1�(25  10) �0,352 �19,35  39,11( kN )

-

tt
� N max
.  Qc  696,33 �0, 750  39, 41  561, 66( kN )  Qtk  752, 73( kN ) �

lực truyền xuống

cọc không vượt quá giá trị sức chịu tải tính toán của cọc trên đất.
tt
N min

= 426,16 (kN) > 0 : không cần xét trường hợp cọc chịu tải trọng nhổ cọc.

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 23


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

5. KIỂM TRA ỨNG SUẤT DƯỚI MŨI CỌC:
Ltb  2,1  1, 4  3,5  12,35  19,35m
4

tb 

� .h
i

i

1

4

�h



20,5 �2,1  10,5 �1, 4  23,5 �3,5  26,5 �12,35
 24,150
2,1  1, 4  3,5  12,35

i

.

1

tb 24,15

 6, 040
4
4
 Kích thước móng khối quy ước:
Lqu  l  2.Ltb .tan   (2,8  2 �0,175)  2 �19,35 �tan 6, 04 0  6,54( m)
0

� 

Bqu  b  2.Ltb .tan   (1, 75  2 �0,175)  2 �19,35 �tan 6, 04 0  5, 49( m)
H qu  19,35  2,5  21,85(m)

Gtc  Gtc1  Gtc2  Gtc3
 Trọng lượng móng khối quy ước: qu
- Trọng lượng lớp đất từ đế đài trở lên: ( ở độ sâu 2,8 m trở lên )
G1tc  Lqu .Bqu .( D f .  hcn ) tb  6,54 �5, 49 �(2  0,5) �22  1974, 75  kN 

-

Trọng lượng các lớp đất dưới đế đài cọc (đã trừ đi phần cọc chiếm chỗ):
G 2   Aqu – nc . Ac  . � i .hi
tc

  6,54 �5, 49 – 4.0,352  � 2,1�18, 7  1, 4 �9  3,5 �10, 2  12,35 �9, 7   7343, 75(kN)

-

-

Trọng lượng cọc trong các lớp đất
G tc 3  nc . Ac . bt .Lc  6 �0,352 �(25  10) �19,35  213,33( kN )
Trọng lượng móng khối quy ước:

Gqutc  Gtc1  Gtc2  Gtc3

-

Lực dọc tiêu chuẩn tác dụng tại đáy móng khối quy ước:
Ntc =

-

N 0tc  Gqu tc  2670, 43  9531,83  12202, 26( kN )

Momen tiêu chuẩn tại tâm đáy móng khối quy ước: hđ = 0,8(m)

�M
�M
-

= 1974,75 + 7343,75+213,33 = 9531,83(kN)

tc
x

 M xtc  H ytc .hđ  93, 04  60, 87 �0,8  141, 74(kNm)

tc
y

 M ytc  H xtc .hđ  234, 78  86, 96 �0,8  304, 35( kNm)

Ứng suất tại đáy móng khối quy ước:
 tbtc 

N tc
12202, 26

 339,85( kN / m 2 )
Bqu .Lqu 5, 49 �6,54

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 24


ĐỒ ÁN NỀN VÀ MÓNG
tc
 max


min

-

GVHD: TS. TR ẦN CH ƯƠNG

6.�M xtc 6.�M ytc
N tc
� 2
�
Bqu .Lqu
Bqu .Lqu
Bqu .L2qu

tc
 max


12202, 26

6 �141, 74
6 �304,35


 351,94( kN / m2 )
2
5, 49 �6,54 5, 49 �6,54 5, 49 �6,542

tc
 min


12202, 26
6 �141, 74
6 �304, 35


 327,76(kN / m 2 )
2
2
5, 49 �6,54 5, 49 �6,54 5, 49 �6,54

Áp lực tiêu chuẩn của đất dưới đáy móng khối quy ước:
Rm 

m1.m2
(1,1. A.Bm .  1,1.B.H qu . '  3.D.c)
ktc

k 1

 Kết quả cơ lý của đất được thí nghiệm trực tiếp nên lấy tc
 Φ= 26,5 , tra bảng suy ta có: A =0,88;
B = 4,51; D = 7,03.
m1
m  1,1

hệ số điều kiện làm việc của nền (Cát bột)  1
m2

hệ số điều kiện làm việc của công trình m2  1



-

Rm 

γ = 9,7 (kN/m3)
18, 7 �2,1  9 �1, 4  10, 2 �3,5  9, 7 �12,35
 '
 10, 72(kN / m 2 )
2,1  1, 4  3, 5  12,35
m1.m2
(1,1. A.Bqu .  1,1.B.H . '  3.D.c)
ktc


1,1�1
�(1,1�0,88 �5, 49 �9, 7  1,1�4,51�21,85 �10, 72  3 �7, 03 �0)  1334, 93(kN / m2 )
1

tc
�
 max
�1, 2 Rm
� tc
 tb �Rm
�
� tc
 0
Kiểm tra điều kiện áp lực � min
tc
 max
�1, 2.Rm  351,94  kN / m 2  �1, 2 �1334,93  1601,93  kN / m 2 



tc
2
2
  tb  339,85(kN / m ) ≤ Rm  1334, 93(kN / m )
tc
  min  327, 76  0

� Thỏa mãn điều kiện áp lực.

6. KIỂM TRA XUYÊN THỦNG:
-

Từ việc tìm Hđ thì tháp chọc thủng trùm đầu cọc nên không cần kiểm tra chọc thủng.

7. TÍNH ĐỘ LÚN CỦA MÓNG:
 Kiểm tra lún: độ lún được tính theo độ lún của móng khối quy ước:
Ứng suất do trọng lượng bản thân móng khối quy ước gây ra:
 bt z 0  22 �2,5  18, 7 �2,1  9 �1, 4  10, 2 �3,5  9, 7 �12,35  262,37( kN / m 2 )

-

Ứng suất gây lún tại đáy móng khối quy ước:
 gl  

tc
max

  * H tt

= 385.91 – 11.27 x 24 = 115.43kN/m2.

SVTH: NGUYỄN KHẮC AN QUỐC

MSSV: 81201071

Trang 25