Đồ án tính toán thiết kế nền móng

Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

MỤC LỤC
Phần 1 – Số liệu thiết kế…………………….………………………………………….. 4
1. Sơ đồ mặt bằng công trình……………….…………………………………………..... 4
2. Số liệu về kích thước cột……………….….…………………………………………...4
3. Số liệu về tải trọng theo đề bài………………………………………………………... 5
4. Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất……………………………………………………... 5
5. Kết quả thí nghiệm nén lún………………………………………………………….... 5
Phần 2. Đánh giá tình hình địa chất và đề xuất phương án thiết kế móng………......8
1. Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của đất……………………………………………………..8
1.1. Lớp 1 – Sét, chiều dày 3m……………………………………………………………8
1.2. Lớp 2 – Á cát, chiều dày 4m……………………………………………………….....8
1.3. Lớp 3 – Đất cát hạt vừa, chiều dày rất lớn……………………………………………8
2. Nhận xét, đánh giá về tính năng xây dựng của nền đất………………………………...9
3. Đề xuất phương án thiết kế móng………………………………………………………9
Phần 3. Tính toán và thiết kế nền móng………………………………………………10
A. Thiết kế và tính toán Móng nông BTCT…………………………………………...10
1. Thiết kế và tính toán móng nông cột giữa………………………………………….10
1.1. Chọn vật liệu làm móng……………………………………………………………..10
1.2. Chọn chiều sâu đặt móng……………………………………………………………10
1.3. Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn…………….10
1.4. Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn……......11
1.5. Kiểm tra độ lún của móng………………………………………………......12
1.6. Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn 1………………………………………..........18
1.6.1. Kiểm tra sức chịu tải của nền………………………………………………...……18
1.6.2. Kiểm tra về ổn định về lật…………………………………………………………18
1.6.3. Kiểm tra ổn định về trượt ngang………………………………………….19

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 1


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

1.7. Xác định chiều cao móng……………………………………………………19
1.8. Tính toán và bố trí cốt thép trong móng……………………………………22
2. Thiết kế và tính toán móng nông cột biên………………………………………….24
2.1. Chọn vật liệu làm móng……………………………………………………………..24
2.2. Chọn chiều sâu đặt móng……………………………………………………………24
2.3. Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn…………….24
2.4. Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn………..25
2.5. Kiểm tra độ lún của móng…………………………………………………..26
2.6. Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn 1……………………………………………..31
2.6.1. Kiểm tra sức chịu tải của nền……………………………………………………..31
2.6.2. Kiểm tra về ổn định về lật…………………………………………………………31
2.6.3. Kiểm tra ổn định về trượt ngang………………………………………….32
2.7. Xác định chiều cao móng……………………………………………………32
2.8. Tính toán và bố trí cốt thép trong móng……………………………………35
B. Thiết kế và tính toán móng cọc đài thấp.…………………………………………..37
1. Thiết kế và tính toán Móng cọc cột giữa……………………………………………37
1.1. Chọn vật liệu làm cọc và đài cọc……………………………………………………37
1.2. Chọn kích thước cọc và đài cọc……………………………………………………..37
1.2.1. Chọn kích thước và tiết diện cọc………………………………………………….37
1.2.2. Chọn kích thước đài cọc…………………………………………………………..38
1.3. Chọn chiều sâu đặt đáy đài cọc……………………………………………………...38

1.4. Tính toán sức chịu tải của cọc đơn BTCT…………………………………………..39
1.4.1. Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc……………………………...39
1.4.2. Tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền theo TCVN………………………….39
1.5. Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng……………………………………41
1.6. Kiểm tra tải trọng thẳng đứng tác dụng lên cọc……………………………………..42

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 2


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

1.7. Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng tại cọc…………………………………………...43
1.8. Kiểm tra cường độ của đất nền tại mặt phẳng mũi cọc……………………………...44
1.9. Tính toán độ lún của móng cọc………………………………………………………47
1.10. Tính toán chiều cao đài cọc………………………………………………………..52
1.11. Tính toán và bố trí cốt thép trong đài cọc………………………………………….55
1.12. Kiểm tra cọc khi vận chuyển , cẩu lắp và treo lên giá búa………………………...56
2. Thiết kế và tính toán móng nông cột biên………………………………………….60
2.1. Chọn vật liệu làm móng……………………………………………………………..60
2.2. Chọn chiều sâu đặt móng……………………………………………………………61
2.3. Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn…………….61
2.4. Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn………..62
2.5. Kiểm tra độ lún của móng…………………………………………………..64
2.6. Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn 1……………………………………………..65
2.6.1. Kiểm tra sức chịu tải của nền……………………………………………………...65
2.6.2. Kiểm tra về ổn định về lật………………………………………………………....65

2.6.3. Kiểm tra ổn định về trượt ngang………………………………………….65
2.7. Kiểm tra tải trọng ngang tác dụng tại cọc…………………………………………...66
2.8. Kiểm tra cường độ của đất nền tại mặt phẳng mũi cọc……………………………...67
2.9. Tính toán độ lún của móng cọc………………………………………………………70
2.10. Tính toán chiều cao đài cọc…………………………………………………..........75
2.11. Tính toán và bố trí cốt thép trong đài cọc………………………………………….79
2.12. Kiểm tra cọc khi vận chuyển , cẩu lắp và treo lên giá búa………………………...81

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 3


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

PHẦN 1 – SỐ LIỆU THIẾT KẾ
1. Sơ đồ mặt bằng công trình

2. Số liệu về kích thước cột: 45 x 60 ( cm )

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 4


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

3. Số liệu về tải trọng theo đề bài
Bảng 1. Tải trọng tác dụng
Cột giữa
Cột biên
Tổ hợp cơ bản
Tổ hợp bổ sung
Tổ hợp cơ bản
Tổ hợp bổ sung
STT
N
M
Q
N
M
Q
N
M
Q
N
M
Q
(T) (Tm) (T)
(T) (Tm) (T)
(T) (Tm) (T) (T) (Tm) (T)
11 80.66 2.15 1.20 94.60 3.50 1.40 70.50 2.65 1.50 80.50 3.80 1.85
4. Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất
Bảng 2. Các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất

STT

Lớp đất

32

Sét,h=3m
Á
cát,h=4m
Cát hạt
vừa,h=∞

11
5

Tỉ
trọng
Δ

Dung
trọng
γ(kN/
𝒎𝟑 )

2.71

19.6

27

35

17

15

Lực
dính
đơn vị
C
(kN/𝒎𝟐 )
15

2.67

19.7

26

28

24

21

20

12

2.64

19.6

25

-

-

30

30

24

Giới
Giới
Góc
Độ ẩm
hạn
hạn
nội ma
tự nhiên
nhão
dẻo
sát
W(%)
(độ)
𝑾𝒏𝒉 (%) 𝑾𝒅 (%)

Chỉ

số
SPT
N30

Hình 1. Mặt cắt địa chất

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 5

13


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

5. Kết quả thí nghiệm nén lún
Bảng 3. Số liệu nén lún đất
No

32

11

5

Lớp đất
(Sét,h=3m)
𝒂𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg)

𝒂𝒐𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg)
(Á cát,h=4m)
𝒂𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg)
𝒂𝒐𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg)
(Cát hạt vừa,h=∞)
𝒂𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg)
𝒂𝒐𝒊 (𝒄𝒎𝟐 /Kg)

- Hệ số nén lún: 𝑎𝑖 =

Hệ số rỗng 𝒆𝒊 ứng với các cấp áp lực 𝑷𝒊 (Kg/𝒄𝒎𝟐 )
𝑷𝒐 = 0
𝑷𝟏 = 1
𝑷𝟐 = 2
𝑷𝟑 = 3
𝑷𝟒 = 4
𝒆𝟎
𝒆𝟏
𝒆𝟐
𝒆𝟑
𝒆𝟒
0.756
0,695
0.673
0,660
0.651
𝑎𝑜 = 0,061
𝑎1 = 0,022 𝑎2 = 0,013 𝑎3 = 0,009
𝑎00 = 0,034
𝑎01 = 0,012 𝑎02 = 0,007 𝑎03 = 0,005

0.708
0,675
0.651
0,638
0.630
𝑎𝑜 = 0,033
𝑎1 = 0,024 𝑎2 = 0,013 𝑎3 = 0,008
𝑎00 = 0,019
𝑎01 = 0,014 𝑎02 = 0,008 𝑎03 = 0,005
0,684
0.645
0,621
0.605
0,596
𝑎𝑜 = 0,039
𝑎1 = 0,024 𝑎2 = 0,016 𝑎3 = 0,009
𝑎00 = 0,023
𝑎01 = 0,014 𝑎02 = 0,009 𝑎03 = 0,005

𝑒𝑖 − 𝑒𝑖+1
𝑃𝑖+1 − 𝑃𝑖

- Hệ số nén lún tương đối: 𝑎0𝑖 =

𝑎𝑖
1+ 𝑒𝑖

- Mực nước ngầm cách mặt đất tự nhiên 3m

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 6


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

Hình 2. Biểu đồ đường cong nén lún

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 7


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

PHẦN 2. ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH ĐỊA CHẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN
THIẾT KẾ MÓNG
1. Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của đất
1.1. Lớp 1 – Sét, chiều dày 3m
Độ sệt:
B=

𝑊−𝑊𝑑
𝑊𝑛ℎ −𝑊𝑑

=

27−17
35−17

= 0,56

Theo TCVN 9362 – 2012 ta có: 0,5 < B = 0,56 ≤ 0,75 => Đất sét ở trạng thái dẻo mềm
Độ bão hòa nước:
0,01.𝑊.Δ

G=

e0

=

0,01.27.2,71
0,756

= 0,967

Theo TCVN 9362 – 2012: 0,8 < G = 0,967 ≤ 1 => Đất sét ở trạng thái bão hòa nước
1.2. Lớp 2 – Á cát, chiều dày 4m
Độ sệt:
B=

𝑊−𝑊𝑑
𝑊𝑛ℎ −𝑊𝑑

=

26−24
28−24

= 0,5

Theo TCVN 9362 – 2012: 0,25 ≤ B = 0,5 ≤ 0,5 => Đất á cát ở trạng thái dẻo
Độ bão hòa nước:
G=

0,01.𝑊.Δ
e0

=

0,01.26.2,67
0,708

= 0,980

Theo TCVN 9362 – 2012: 0,8 < G = 0,980 ≤ 1 => Đất á cát ở trạng thái bão hòa nước
1.3. Lớp 3 – Đất cát hạt vừa, chiều dày rất lớn
Hệ số rỗng tự nhiên e0 = 0,684
Theo TCVN 9362 – 2012: 0,55 ≤ 0,684 ≤ 0,70 => Đất cát ở trạng thái chặt vừa
Độ bão hòa nước:
G=

0,01.𝑊.Δ
e0

=

0,01.25.1,99
0,684

= 0,727

Theo TCVN 9362 – 2012: 0,5 < G = 0,727 ≤ 0,8 => Đất cát ở trạng thái ẩm

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 8


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

2. Nhận xét, đánh giá về tính năng xây dựng của nền đất
Qua việc đánh giá 3 lớp đất trên, ta thấy nền đất không gồm những lớp đât yếu như :
bùn, than bùn, cát chảy, đất bùn, đất sét yếu, …
Tính chất của nền đất:
Hệ số rỗng bé: 𝑒0 < 1
Độ sệt bé: B < 1
Vậy nền đất có tính năng xây dựng tốt, không cần phải xử lý trước khi xây dựng
3. Đề xuất phương án thiết kế móng
Với các số liệu ban đầu về tải trọng công trình, chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất, tình hình
địa chất đất nền… ta nhận thấy có thể giải quyết bài toán thiết kế móng của công trình
theo hai phương án sau:
Phương án I: Thiết kế móng nông trên nền thiên nhiên

Phương án II: Thiết kế móng cọc đài thấp
Sự khác nhau và ưu nhược điểm của hai loại móng này sẽ được nêu trong phần kết luận
và được phân tích kỹ trong trình tự thiết kế được trình bày dưới đây

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 9


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

PHẦN 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ NỀN MÓNG
A. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MÓNG NÔNG BTCT
1. Thiết kế và tính toán móng nông cột giữa
Tải trọng tiêu chuẩn của tổ hơp cơ bản
𝑁𝑜𝑡𝑐 =
𝑀𝑜𝑡𝑐 =
𝑄𝑜𝑡𝑐 =

𝑁𝑡𝑡
𝑛
𝑀𝑡𝑡
𝑛
𝑄𝑡𝑡
𝑛

80,66

=

1,15

=

=

2,15
1,15
1,2

1,15

= 70,14 (T)
= 1,87 (Tm)

= 1,04 (T)

Trong đó: n là hệ số vượt tải, n = 1,15
1.1. Chọn vật liệu làm móng
Vật liệu làm móng được chọn là Bê tông cốt thép
Bê tông Mac 250 có cường dộ chịu nén: 𝑅𝑛 = 11,5 MPa , cường độ chịu kéo 𝑅𝑘 =0,9 MPa
Cốt thép nhóm CII cốt chịu lực có 𝑅𝑛 = 280 MPa, 𝑅𝑘 = 225 MPa
Cốt thép nhóm CI cốt đai có 𝑅𝑛 = 225 MPa, 𝑅𝑘 = 175 MPa
1.2. Chọn chiều sâu đặt móng
- Dựa vào tính toán và nhận xét về các lớp đất dưới nền ta có thể quyết định chọn vị trí
của đáy móng là nằm trong lớp đất thứ nhất là lớp Sét
- Mực nước ngầm nằm ở độ sâu 3 m
- Tải trọng thẳng đứng lớn nhất theo tổ hợp bổ sung 𝑁𝑚𝑎𝑥 = 96,6 tấn

- Công trình là loại bình thường, không có thiết kế tầng hầm và không có yêu cầu đặc biệt
=> Từ các điều kiện trên ta có thể chọn chiều sâu chôn móng là h = 1,5 m
1.3. Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn
Kích thước đáy móng phải thỏa mãn điều kiện sau :
{

σđ𝑡𝑏 ≤ 𝑅𝑡𝑐
σđ𝑚𝑎𝑥 ≤ 1,2. 𝑅𝑡𝑐

(1)
(2)

- Sơ bộ chọn bề rộng móng b = 1,7 m

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 10


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

- Tính cường độ tiêu chuẩn 𝑅𝑡𝑐 của nền đất
Cường độ tiêu chuẩn 𝑅𝑡𝑐 của nền đất được xác định theo công thức sau (TCVN
9362:2012):
𝑅𝑡𝑐 =

𝑚1. 𝑚2
𝑘𝑡𝑐

.(A.b.γ + B.h.γ′ + D.c)

Trong đó: 𝑚1 , 𝑚2 - hệ số điều kiện làm việc tra bảng (IV-2) sách Cơ học đất, lấy
𝑚1 = 1,1; 𝑚2 =1
𝑘𝑡𝑐 – hệ số tin cậy, khi dùng các bảng dựa vào kết quả thống kê thì
𝑘𝑡𝑐 = 1,1
γ, γ′ - trọng lượng thể tích đất nằm phía trên và dưới chiều sâu đặt
móng, γ = γ′ = 1,99 (T/𝑚3 )
Với  = 150 tra bảng (IV-2) sách Cơ học đất ta có: A = 0,325; B = 2,3; D = 4,845
c - lực dính đơn vị tiêu chuẩn của lớp đất dưới đáy móng, c = 0,32 kG/𝑐𝑚2
= 3,2 (T/𝑚2 )
=> 𝑅𝑡𝑐 =

1,1 .1
1,1

.( 0,325.1,7.1,99 + 2,3.1,5.1,99 + 4,845.3,2 ) = 23,46 (T/𝑚2 )

- Xác định kích thước đáy móng F:
Từ đk (2) => F = a × b ≥
=> a =

𝐹
𝑏

=

3,47
1,7

N𝑡𝑐
𝑂
𝑅 𝑡𝑐−γ

𝑡𝑏 .ℎ

=

70,14
23,46 − 2,2.1.5

= 3,47 (𝑚2 )

= 2,04 ( m )

Vậy kích thước sơ bộ đáy móng được chọn là:
Cạnh ngắn b = 1,7 m
Cạnh dài

a = 2,05 m

1.4. Kiểm tra kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn:
{

σđ𝑡𝑏 ≤ 𝑅𝑡𝑐
σđ𝑚𝑎𝑥 ≤ 1,2. 𝑅𝑡𝑐

(1)
(2)

* Tính ứng suất trung bình tại đáy móng: σđ𝑡𝑏

σđ𝑡𝑏 = γ𝑡𝑏 . ℎ +

𝑁𝑡𝑐
𝐹

= 2,2.1.5 +

SVTH: Văn Phúc Thuận

70,14
1,7.2,05

= 23,42 (T/𝑚2 )

Trang 11


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

* Tính ứng suất lớn nhất tại đáy móng: σđ𝑚𝑎𝑥,𝑚𝑖𝑛

σđ𝑚𝑎𝑥,𝑚𝑖𝑛

=

N𝑡𝑐
đ
𝐹

(1 ±

6𝑒𝑎
𝑎

±

6𝑒𝑏
𝑏

)

Trong đó: Nđ𝑡𝑐 = 𝑁𝑜𝑡𝑐 + γ𝑡𝑏 . 𝐹. ℎ = 70,14 + 2,2.1,7.2,05.1,5 = 81,64 (T)

𝑒𝑎 , 𝑒𝑏 là độ lệch tâm của tải trọng theo phương cạnh dài và cạnh ngắn
𝑒𝑏 = 0;
=> σđ𝑚𝑎𝑥,𝑚𝑖𝑛 =

𝑒𝑎 =
81,92

𝑡𝑐
𝑀𝑡𝑐
𝑜 + 𝑄𝑜 .ℎ

N𝑡𝑐

đ

(1 ±

1,7.2,05

=

6.0,042
2,05

1,87+1,04.1,5
81,64

= 0,042 m

)

σđ𝑚𝑎𝑥 = 26,39 (T/𝑚2 )
σđ𝑚𝑖𝑛 = 20,61 (T/𝑚2 )
Thay vào hai điều kiện (1) và (2):
=> σđ𝑡𝑏 = 23,42 (T/𝑚2 ) < 𝑅𝑡𝑐 = 23,46 (T/𝑚2 )

σđ𝑚𝑎𝑥 = 26,39 (T/𝑚2 ) < 1,2. 𝑅𝑡𝑐 = 28,15 (T/𝑚2 )
Hai điều kiện trên được thõa mãn,vậy kích thước đáy móng đã chọn trên là
chấp nhận được
1.5. Kiểm tra độ lún của móng
- Một trong hai nhiệm vụ của tính toán móng nông theo trạng thái giới hạn thứ
II là phải kiểm tra về biến dạng của nền đất dưới đáy móng. Cụ thể ở đây là độ
lún của nền. Độ lún của nền phải nhỏ hơn hoặc bằng độ lún giới hạn cho phép

S ≤ [𝑆𝑔ℎ ] = 8 cm
- Ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp để tính độ lún cuối cùng của nền đất dưới
móng công trình
- Tiến hành chia nền đất trong vùng ảnh hưởng lún thành các lớp đất phân tố có chiều dày
là h𝑖 , với điều kiện:

h𝑖 = ( 0,2 - 0,4)b = ( 0,2 - 0,4).170 = ( 34 – 68 ) cm
Để thuận tiện cho việc tính toán ta chọn h𝑖 = 50 cm = 0,5 m
Lớp 1: - Phần nằm trên mực nước ngầm có:

γ = γ1 = 1,99 (T/𝑚3 )
SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 12


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

Lớp 2: - Nằm dưới mực nước ngầm có:

γđ𝑛2 =

(Δ2 −1)γ0
1+e02

=

(2,67−1).1

1+0,708

= 0,977 (T/𝑚3 )

Lớp 3: - Nằm dưới mực nước ngầm có:

γđ𝑛3 =

(Δ3 −1)γ0
1+e03

=

(2,64−1).1
1+0,684

= 0,973 (T/𝑚3 )

Tính ứng suất bản thân của đất tại những điểm trên trục đi qua tâm móng theo
công thức:
𝑏𝑡
-Trên mực nước ngầm: σ𝑏𝑡
𝑧𝑖 = σ𝑧𝑖 −1 +

 h

𝑏𝑡
-Dưới mực nước ngầm: σ𝑏𝑡
𝑧𝑖 = σ𝑧𝑖 −1 +

 h

n

i 1

i

i

n

i 1

đni

i

=>Tại đáy móng, trên mực nước ngầm
2
σ𝑏𝑡
𝑧=0 = 1,99.1,5 = 2,98 (T/𝑚 )
2
σ𝑏𝑡
𝑧=0,5 = 2,98 + 1,99.0,5 = 3,97 (T/𝑚 )
2
σ𝑏𝑡
𝑧=1 = 3,97 + 1,99.0,5 = 4,96 (T/𝑚 )

Dưới mực nước ngầm:

2
σ𝑏𝑡
𝑧=1,5 =4,96 + 0,977.0,5= 5,44 (T/𝑚 )
2
σ𝑏𝑡
𝑧=2 = 5,44 + 0,977. 0,5= 5,92 (T/𝑚 )
2
σ𝑏𝑡
𝑧=2,5 = 5,92 + 0,977. 0,5= 6,40 (T/𝑚 )
2
σ𝑏𝑡
𝑧=3 = 6,40 + 0,977. 0,5= 6,88 (T/𝑚 )
2
σ𝑏𝑡
𝑧=3,5 =6,88 + 0,977. 0,5= 7,36 (T/𝑚 )
2
σ𝑏𝑡
𝑧=4 = 7,36 + 0,977. 0,5= 7,84 (T/𝑚 )
2
σ𝑏𝑡
𝑧=4,5 = 7,84 + 0,977. 0,5= 8,32 (T/𝑚 )

-Xác định ứng suất gây lún:

σ𝑔𝑙 = σđ𝑡𝑏 - γ.h = 23,42 – 1,99.1,5 = 20,435 (T/𝑚2 )

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 13

Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

Hình 3.Phân bố ứng suất gây lún dưới đáy móng
-Tính và vẽ biểu đồ ứng suất gây lún:
Ứng suất gây lún tại các diểm trên trục thẳng đứng đi qua tâm móng được xác
định theo công thức:
𝑔𝑙

σ𝑧𝑖 =K𝑜𝑖 .σ𝑔𝑙
Trong đó K𝑜𝑖 là hệ số phụ thuộc vào tỉ số
sách Cơ học đất

SVTH: Văn Phúc Thuận

𝑎
𝑏

𝑧

và ; K𝑜𝑖 được tra theo bảng (II-2)
𝑏

Trang 14


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

mnn

Hình 4. Biểu đồ phân bố ứng suất bản thân và ứng suất gây lún trong nền
Ta nhận thấy ứng suất trên trục đi qua tâm móng ở độ sâu 4,5m kể từ đáy
móng ứng suất gây lún có giá trị là (1,69 T/𝑚2 ), nhỏ hơn 1/5 ứng suất bản
thân là 8,32 (T/𝑚2 ). Vậy ta xem tại đó chấm dứt phạm vi chịu lún
Độ lún được tính trong phạm vi vùng ảnh hưởng lún và được xác định theo
công thức sau:
n

S   si
i 1

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 15


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

Trong đó: - S𝑖 là độ lún của lớp đất phân tố thứ i
- n là số lớp đất phân tố trong vùng chịu lún, n = 9

S𝑖 được xác định theo công thức:
S𝑖 =

e𝑖1 −e𝑖2
1+e𝑖1

. h𝑖

Trong đó: - h𝑖 là chiều dày của lớp đất phân tố thứ i, h𝑖 = 0,5m
-

e𝑖1

-

e𝑖2

xác định trên đường con nén lún ứng với P1𝑖 : P1𝑖 =

𝑏𝑡
σ𝑏𝑡
𝑧𝑖−1 +σ𝑧𝑖

2

xác định trên đường con nén lún ứng với P2𝑖 : P2𝑖 = P1𝑖 +

𝑔𝑙
𝑔𝑙
+σ𝑧
𝑖−1
𝑖

σ𝑧

2

Bảng. Kết quả tính toán độ lún :

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 16


Đồ án Nền Móng

Lớp
đất

Lớp
1.
Sét

Lớp
2.
Á
cát

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

Điểm
𝑧𝑖 (m)
tính

a/b

z/b

K𝑜𝑖

0

1

𝑔𝑙

σ𝑏𝑡
𝑧𝑖

σ𝑧𝑖

Lớp
ℎ𝑖
P1𝑖
P2𝑖
(T/𝑚2 ) (T/𝑚2 ) phân
2
2
(T/𝑚
)
(T/𝑚
)
(

m
)
tố
2,98
20,44

0

0

1,2

1

0,5

1,2

0,294 0,903

3,97

18,84

2

1

1,2

0,588 0,664

4,96

13,85

3

1,5

1,2

1,882 0,455

5,44

9,49

4

2

1,2

1,176 0,306

5,92

6,38

5

2,5

1,2

1,470 0,206

6,40

4,29

6

3

1,2

1,764 0,159

6,88

3,31

7

3,5

1,2

2,058 0,132

7,36

2,75

8

4

1,2

2,352 0,118

7,84

2,46

9

4,5

1,2

2,647 0,081

8,32

1,69

e𝑖2

S𝑖
(cm)

1

0,5

3,475

23,325

0,733 0,669 1,917

2

0,5

4,465

20,810

0,726 0,673 1,535

3

0,5

5,200

16,87

0,720 0,680 1,162

4

0,5

5,680

13,615

0,688 0,667 0,622

5

0,5

6,160

11,945

0,686 0,672 0,415

6

0,5

6,640

10,440

0,685 0,673 0,356

7

0,5

7,120

10,150

0,683 0,672 0,326

8

0,5

7,600

10,205

0,682 0,672 0,297

9

0,5

8,080

10,155

0,680 0,672 0,238

9

Vậy, độ lún tổng cộng S   si = 6,868 < [𝑆𝑔ℎ ] = 8 cm = > Thỏa mãn
i 1

SVTH: Văn Phúc Thuận

e1𝑖

Trang 17


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

1.6. Kiểm tra nền theo trạng thái giới hạn 1
Theo TCVN 9362 – 2012 khi tính toán chỉ áp dụng cho các loại đất nền sau:
- Nền là đá, đất nửa đá, đất sét rất cứng, đất cát rất chặt
- Nền nằm trên mái dốc hay dưới mái dốc
- Nền chịu tải trọng ngang thường xuyên
- Nền là đất sét yếu no nước than bùn
- Qua việc đánh giá trạng thái của các lớp đất ở phần II, ta thấy các lớp đất xây dựng
công trình không thuộc các loại trên. Vậy ta không cần kiểm tra nền theo TTGH1
Tải trọng tính toán của tổ hợp bổ sung

𝑁𝑜𝑡𝑡 = 94,60 (T)
𝑀𝑜𝑡𝑡 = 3,50 (T)
𝑄𝑜𝑡𝑡 = 1,40 (T)
1.6.1. Kiểm tra sức chịu tải của nền
Vì móng đặt trong lớp đất sét, không thuộc cái loại: nền đá, sét cứng và cát chặt nên
không cần kiểm tra về điều kiện cường độ
1.6.2. Kiểm tra về ổn định về lật
Độ lệch tâm của tải trọng:
- Theo phương cạnh ngắn: 𝑒𝑏 = 0
- Theo phương cạnh dài: 𝑒𝑎 =

𝑡𝑡
𝑀𝑡𝑡
𝑜 + 𝑄𝑜 .ℎ

𝑁𝑡𝑡
𝑜

+𝐺

=

3,5+1,4.1,5
94,6 + 2,2.1,7.2,05.1,5

= 0,052 m

Ứng suất phân bố dưới đáy móng theo phương cạnh dài là:

σđ𝑚𝑎𝑥,𝑚𝑖𝑛 =

𝑁𝑡𝑡
𝑜 +𝐺

6𝑒𝑎

𝐹

𝑎

(1 ±

±

6𝑒𝑏
𝑏

)=

94,6 + 2,2.1,7.2,05.1,5

6.0,052

1,7.2,05

2,05

(1 ±

)

σđ𝑚𝑎𝑥 = 35,07 (T/𝑚2 )
σđ𝑚𝑖𝑛 = 25,81 (T/𝑚2 )
σđ𝑚𝑖𝑛 = 25,81 (T/𝑚2 ) > 0 => Ta không cần kiểm tra về ổn định lật

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 18


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

1.6.3. Kiểm tra ổn định về trượt ngang

Đảm bảo móng khỏi bị trượt theo mặt đáy móng, phải thõa mãn điểu kiện sau:

∑ Nđ𝑡𝑡 .f.𝑛𝑜 > n.𝑇đ𝑡𝑡

(*)

Trong đó: - ∑ Nđ𝑡𝑡 là tổng tải trọng thẳng đứng tính toán tại đáy móng
- 𝑇đ𝑡𝑡 là tổng tải trọng ngang tính toán tác dụng tại đáy móng
- f là hệ số ma sát tính toán giữa móng và nền đất, tra theo bảng 2-7 sách Nền
móng, đất sét ở trạng thái dẻo ta có f = 0,2
𝑡𝑡
∑ N𝑡𝑡
đ = N𝑜 + G = 94,60 + 2,2.2,05.1,7.1,5 = 106,1 (T)

𝑇đ𝑡𝑡 = 𝑄𝑜𝑡𝑡 = 1,40 (T)
Chọn 𝑛𝑜 = 0,9 là hệ số vượt tải của tải trọng thăng đứng và n = 1,2 là hệ số
vượt tải của tải trọng ngang
Thay vào (*) => 106,1.0,2.0,9 = 19,09 (T) > 1,2.1,4 = 1,68 (T)
Vậy móng ổn định về trượt ngang
1.7. Xác định chiều cao móng
Xác định phản lực nền tại đáy móng
Độ lệch tâm của tải trọng:
- Theo phương cạnh ngắn: 𝑒𝑏 = 0

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 19


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

- Theo phương cạnh dài: 𝑒𝑎 =

𝑡𝑡
𝑀𝑡𝑡
𝑜 + 𝑄𝑜 .ℎ

𝑁𝑡𝑡
𝑜

=

3,5 + 1,4.1,5
94,6

= 0,059 m

Ứng suất phân bố dưới đáy móng theo phương cạnh dài là:

σ𝑡𝑡
𝑚𝑎𝑥,𝑚𝑖𝑛 =

𝑁𝑡𝑡

𝐹

(1 ±

6𝑒𝑎
𝑎

±

6𝑒𝑏
𝑏

)=

94,6

(1 ±

1,7.2,05

6.0,059
2,05

)

2
σ𝑡𝑡
𝑚𝑎𝑥 = 31,83 (T/𝑚 )
2
σ𝑡𝑡
𝑚𝑖𝑛 = 22,45 (T/𝑚 )

Phản lực của nền đất dưới đáy móng:
r = σ𝑡𝑡
𝑡𝑏 =

𝑡𝑡
σ𝑡𝑡
𝑚𝑎𝑥 + σ𝑚𝑖𝑛

2

=

31,83 +22,45
2

= 27,14 (T/𝑚2 )

Xác định chiều cao móng bảo đảm độ bền chống chọc thủng
Sơ đô tính toán như hình:

Để đảm bảo cho móng không bị chọc thủng do tác dụng của ứng suất kéo
chính theo phương của góc truyền ứng suất (α= 45𝑜 ) thì điều kiện bền của
móng là:
𝑡𝑡
𝑃𝑐𝑡
≤ 0,75.𝑅𝑘 . 𝑈𝑡𝑏 . ℎ𝑛

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 20


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

𝑡𝑡
Trong đó: 𝑃𝑐𝑡
– lực chọc thủng tính toán,được tính bằng hiệu số giữa lực dọc
𝑡𝑡
tính toán 𝑁𝑜 và phản lực nền trong phạm vi đáy tháp chọc thủng
𝑡𝑡
𝑃𝑐𝑡
= 𝑁𝑜𝑡𝑡 – r. 𝐹𝑐𝑡

𝐹𝑐𝑡 – diện tích đáy tháp chọc thủng

𝐹𝑐𝑡 = 𝑎𝑐𝑡 . 𝑏𝑐𝑡 , với 𝑎𝑐𝑡 = 𝑎𝑐 + 2ℎ𝑛 tg α, 𝑏𝑐𝑡 = 𝑏𝑐 + 2ℎ𝑛 tg α
Vậy ta có:
𝑡𝑡
𝑃𝑐𝑡
= 𝑁 𝑡𝑡 – r.(𝑎𝑐 + 2ℎ𝑛 ).( 𝑏𝑐 + 2ℎ𝑛 )
𝑡𝑡
𝑃𝑐𝑡
= 94,6 – 27,14.( 0,6+2ℎ𝑛 ).( 0,45+2ℎ𝑛 )

0,75 – hệ số thực nghiệm,kể đến sự giảm cường độ chọc thủng của bê tông so
với cường độ chịu kéo
𝑈𝑡𝑏 – Chu vi trung bình của tháp chọc thủng
𝑈𝑡𝑏 =

𝑈𝑡 +𝑈𝑑
2

Với 𝑈𝑡 = 2(𝑎𝑐 + 𝑏𝑐 ), 𝑈𝑑 = 2(𝑎𝑐𝑡 + 𝑏𝑐𝑡 ) = 2(𝑎𝑐 + 𝑏𝑐 +2ℎ𝑛 tg α )
=>𝑈𝑡𝑏 = 2(𝑎𝑐 + 𝑏𝑐 +2ℎ𝑛 ) = 2(1,05+2ℎ𝑛 )
ℎ𝑛 - chiều cao móng tính theo điều kiện chống chọc thủng,với móng bê tông
cốt thép lấy bằng chiều cao làm việc của móng: ℎ𝑛 = ℎ𝑜
𝑅𝑘 – cường độ chịu kéo tính toán của bê tông. Tra bảng 𝑅𝑘 = 65 (T/𝑚2 )
Thay vào điều kiện bền, ta có bất phương trình sau:
94,6 – 27,14.( 0,6+2ℎ𝑜 ). ( 0,45+2ℎ𝑜 ) ≤ 0,75.65.2(1,05+2ℎ𝑜 ). ℎ𝑜
=> 300,96ℎ𝑜2 + 134,163ℎ𝑜 – 63,6067 ≥ 0 => ℎ𝑜 ≥ 0,28 m
Chọn ℎ𝑜 = 0,55 (m),thay vào bất phương trình ta có:
94,6 – 26,49.( 0,6+2.0,55 ). ( 0,45+2.0,55 ) ≤ 0,75.65. 2(1,05+2.0,55). 0,55
 24,79 < 115,29 => Thỏa mãn
Vậy ta chọn chiều cao móng ℎ𝑚 = ℎ𝑜 + 0,05 = 0,55 + 0,05 = 0,6 (m)
Ta có ℎ𝑚 /a = 0,6/2,05 = 0,29 => Đảm bảo tính kinh tế ( 0,25 – 0,35 )

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 21


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

1.8. Tính toán và bố trí cốt thép trong móng
1.8.1. Tính momen uốn lớn nhất

- Theo phương cạnh ngắn:
2
2
𝑀𝐼−𝐼 = 0,125. σ𝑡𝑡
𝑡𝑏 . b.( a − 𝑎𝑐 ) = 0,125.30,17.1,7.( 2,05 − 0,6 ) = 13,47 (Tm)

- Theo phương cạnh dài:

𝑀𝐼𝐼−𝐼𝐼 = 0,125. σđ𝑡𝑏 .a.( b − 𝑏𝑐 ) 2 = 0,125.27,14.2,05 ( 1,7 − 0,45 )2 = 10,86 (Tm)
1.8.2.Tính và bố trí cốt thép
Theo phương cạnh dài:
𝐹𝑎𝐼 =

𝑀𝐼−𝐼
0,9.ℎ𝑜 .𝑚𝑎 .𝑅𝑐𝑡

=

13,47
0,9.0,55.0,9.28000

= 10,79 𝑐𝑚2

=>Chọn 1012 có 𝐹𝑎 = 11,30 𝑐𝑚2

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 22


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

=> Bước cốt thép theo phương cạnh dài là
a=

170 − 2.3,5
9

= 18,1 cm => Chọn a = 18 cm = 180 mm

Theo phương cạnh ngắn:
𝐹𝑎𝐼𝐼 =

𝑀𝐼𝐼−𝐼𝐼
0,9.ℎ𝑜 .𝑚𝑎 .𝑅𝑐𝑡

=

10,86
0,9.0,55.0,9.28000

= 8,72 𝑐𝑚2

=>Chọn 912 có 𝐹𝑎 = 10,17 𝑐𝑚2
=> Bước cốt thép theo phương cạnh ngắn là
a=

205−2.3,5
8

= 24,75 cm => Chọn a = 24 cm = 240 mm

Bố trí cốt thép cho móng như hình vẽ:

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 23


Đồ án Nền Móng

SVTH: Văn Phúc Thuận

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

Trang 24


Đồ án Nền Móng

GVHD: Th.s Lê Xuân Mai

2. Thiết kế và tính toán móng nông cột biên
Tải trọng tiêu chuẩn của tổ hơp cơ bản
𝑁𝑜𝑡𝑐 =
𝑀𝑜𝑡𝑐 =
𝑄𝑜𝑡𝑐 =

𝑁𝑡𝑡
𝑛
𝑀𝑡𝑡
𝑛
𝑄𝑡𝑡
𝑛

70,5

=
=

=

= 61,3 (T)

1,15

2,65
1,15
1,5
1,15

= 2,3 (Tm)

= 1,3 (T)

Trong đó: n là hệ số vượt tải, n = 1,15
2.1. Chọn vật liệu làm móng
Vật liệu làm móng được chọn là Bê tông cốt thép
Bê tông Mac 250 có cường dộ chịu nén: 𝑅𝑛 = 11,5 MPa , cường độ chịu kéo 𝑅𝑘 =0,9 MPa
Cốt thép nhóm CII cốt chịu lực có 𝑅𝑛 = 280 MPa, 𝑅𝑘 = 225 MPa
Cốt thép nhóm CI cốt đai có 𝑅𝑛 = 225 MPa, 𝑅𝑘 = 175 MPa
2.2. Chọn chiều sâu chôn móng
Các điều kiện địa chất công trình, chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất, điều kiện xây dựng và
đặc điểm của công trình không có gì thay đổi so với khi thiết kế móng cột giữa nên ta
cũng chọn chiều sâu chôn móng là h = 1,5 m
2.3.Xác định sơ bộ kích thước đáy móng theo điều kiện áp lực tiêu chuẩn
Kích thước đáy móng phải thỏa mãn điều kiện sau :
{

σđ𝑡𝑏 ≤ 𝑅𝑡𝑐
σđ𝑚𝑎𝑥 ≤ 1,2. 𝑅𝑡𝑐

(1)
(2)

- Sơ bộ chọn bề rộng móng b = 1,6 m

- Tính cường độ tiêu chuẩn 𝑅𝑡𝑐 của nền đất
Cường độ tiêu chuẩn 𝑅𝑡𝑐 của nền đất được xác định theo công thức sau (TCVN
9362:2012):
𝑅𝑡𝑐 =

𝑚1. 𝑚2
𝑘𝑡𝑐

.(A.b.γ + B.h.γ′ + D.c)

Trong đó: 𝑚1 , 𝑚2 - hệ số điều kiện làm việc, lấy 𝑚1 = 1,1; 𝑚2 =1

SVTH: Văn Phúc Thuận

Trang 25