Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA XÂY DỰNG
HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY
NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ XÂY DỰNG
ĐỀ TÀI

VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG
NGHIỆP MIỀN NAM

GVHD
:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO
SINH VIÊN: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP
: 08HXD3
MSSV
:08B1040365

HOÀN THÀNH, THÁNG 1/2011


TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA XÂY DỰNG
HỆ ĐÀO TẠO: CHÍNH QUY
NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

PHỤ LỤC THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ XÂY DỰNG
ĐỀ TÀI

VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG
NGHIỆP MIỀN NAM

GVHD
:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO
SINH VIÊN: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP
: 08HXD3
MSSV
:08B1040365

HOÀN THÀNH, THÁNG 1/2011


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

Chương 6: TÍNH MÓNG CỌC ÉP BTCT NHÓM M1

Để công trình tồn tại và sử dụng một cách bình thường thì không những các kết cấu bên
trên phải đủ độ bền, ổn định mà bản thân nền và móng công trình phải ổn định, có độ
bền cần thiết và biến dạng nằm trong phạm vi giới hạn cho phép.

Nền là chiều dày các lớp đất đá trực tiếp chịu tải trọng của công trình do móng truyền
xuống.

Móng là phần dưới đất của công trình làm nhiệm vụ truyền tải trọng của
công trình xuống nền.
Thiết kế nền móng là một công việc phức tạp vì nó liên quan đến đặc điểm
của công trình thiết kế, nền móng công trình lân cận, điều kiện địa chất công trình,
địa chất thuỷ văn của khu đất xây dựng.
Trong thực tiễn, phần nhiều các công trình bị sự cố là do sai sót trong công
tác nền và móng gây ra.
Nhiệm vụ của người thiết kế là phải lựa chọn được phương án nền móng
đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, khả thi, kinh tế nhất.
Căn cứ vào nội lực truyền xuống móng có được khi giải khung ta phân
nhóm móng trên mặt bằng dựa trên cơ sở sau:khi tải trọng chênh lệch nhau không
quá 10% thì xếp cùng một loại móng.
Như vậy công trình trong Đồ án tốt nghiệp này sẽ có 4 loại móng. Vì thời
gian có hạn và do tính chất yêu cầu của Luận văn nên ta chỉ tính toán cho 2 móng
tiêu biểu là M1, M2

Dựa vào kết quả nội lực giải khung ta chọn ra tổ hợp nội lực nguy hiểm
nhất để tính móng ,phần tử 5 :ta có
- 140 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 140


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

Tải trọng truyền xuống móng:
Ntt =1414.45 (T)
Mtt = 4.901 (Tm)
Qtt = 5.55 (T)
Lấy hệ số an toàn n=1.15
Ntc= 1229.96 (T).
Mtc = 4.15 (Tm)
Qtc =4.83 ( T)
7.1.Chọn chiều sâu đặt đài cọc:
Chiều sâu đài cọc được chọn theo điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động phía sau
đài cọc:
EP  Q tt
1 2 2 0 
h tg (45 - )b  Q tt
2
2

 hmin  tg(450 -


2

)

2Q tt
b

Với  : góc ma sát của đất
=  2 =15.85(độ)

 : dung trọng của đất
- 141 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 141


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

   2dn  0.857(T/ m 3 )
Q tt : lực ngang
b : bề rộng đài cọc
Tuy nhiên trong quá trình làm việc thành phần ma sát dưới đáy móng tiếp
thu một phần lực ngang (khoảng 30%) nên chiều sâu đặt móng cần thiết là:
h  0.7hmin
Sơ bộchọn b = 3m

15.85 2 12.15
)
= 2.3m
0.857  3
2
h  0.7hmin = 0.7x2.3 = 1.61m
Choïn h = 2m
Chọn chiều cao đài hđ = 1.3m.
7.2.Chọn kích thước cọc,vật liệu làm cọc:
Chọn cọc vuông kích thước 300x300 mm.
Cọc được chế ngay tại công trường nên để cho việc sử dụng thép một cách

kinh tế ta chọn chiều dài mỗi đoạn cọc là 8m.
Dự định thiết kế cọc gồm 3 đoạn  L = 3x8 = 24 m
Chọn đoạn neo vào đài 0.2m.
Đoạn thép đầu cọc neo vào đài 30 = 30x0.02 = 0.6m (dự định dùng thép
20).
Vậy chiều dài thực của cọc LP = 24 – 0.2 – 0.6 = 23.2m
Diện tích cọc : AP = d2 = (0.30)2 = 0.09 m2
Cấp độ bền của bêtông B25 Rb = 145 daN/cm2
Rbt = 10.5 daN/cm2
7.3.Chọn cốt thép trong cọc:
Thép AII R’s = 2800 daN/cm2
- Khi cẩu cọc :
Ta tìm vị trí đặt móc cẩu cách chân cọc một khoảng a sao cho Mnhịp=Mgối . Sau
khi giải bài toán dầm đơn giản và cân bằng moment ta được a= 0.207L (Với L là
chiều dài cọc) .
Trọng lượng bản thân coïc :
q = n b  h  
=1.5  0.3  0.3  2500 = 337.5 (daN/m) .
Với : n=1.5 hệ số vượt tải kể đến khi vận chuyển cọc gặp đường xấu làm chấn
động mạnh cọc và các sự cố khác ở công trường khi thi công cọc.
=2500 daN/m3 – dung trọng của bêtông
Giá trị moment tại gối :
M = q(0.207L)2/2 =337.5  (0.207  8)2 / 2
= 462.77 (daN.m).
 hmin  tg(45 -

- 142 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 142

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

0.207L

0.207L
L

q

M=462.77 daNm

BIỂU ĐỒ MOMENT KHI CẨU CỌC

- Khi dựng cọc :
Trọng lượng bản thân cọc :
q = n b  h  
=1.1  0.3  0.3  2500 = 247.5(daN/m) .
Với : n=1.1 hệ số vượt tải kể đến khi dựng cọc (ít bị chấn động mạnh)
Khi dựng cọc ta có cọc một đầu tựa vào đất một đầu tựa vào dây cẩu.Ta chọn luôn móc
khi cẩu cọc làm móc dựng cọc.
Ta có sơ đồ tính như sau :
0.207L
L

q

M=0.34 T.m
M=1.08T.m

BIỂU ĐỒ MOMENT KHI DỰNG CỌC
Giá trị moment tại gối khi dựng cọc :
Mmin = 340 (daN.m) .
Giá trị moment tại nhịp khi dựng cọc :
Mmax = 1080 (daN.m) .
Để an toàn , cốt thép được bố trí liên tục, do đó chọn giá trị mô men lớn nhất khi
dựng cọc và khi cẩu cọc để tính.
Mmax = 1080 daN.m
Chọn lớp bảo a=4 (cm)
- 143 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 143


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

 h0 = 30 – 4 =26 cm

As 

M
108000
2
2


 1.65 (cm ) < 216=4.02 (cm ).
0.9 Rs ho 0.9  2800  26

Vaäy chọn 4 16 (As =8.04cm2 ) để bố trí cho cọc (bố trí đối xứng để tránh trường
hợp lật cọc trong quá trình thi công và vận chuyển cọc.
- Tính móc cẩu :
Trọng lượng cọc : P = 1.5x(337.58) = 4050 daN.
Chọn móc cẩu 20, thép CII, ta có As =3.142 (cm2).
Lực kéo tối đa mà cốt thép chịu được : F = RsAs=28003.142=8800 (T).
Ta coù F=8.8 T > P=4.05 T , nên ta chọn 2 móc cẩu để bố trí.
- Tính chiều dài đoạn neo của móc cẩu :
Chiều dài đoạn neo : lneo=

P
Rbt 



4050
 71.65 cm và không nhỏ hơn 30=60
9  2

cm.
Ta chọn lneo=75 cm.
7.4.Tính sức chịu tải của cọc:
7.4.1.Theo vật liệu làm cọc:
Qu = (RbA + RsAs)
 : hệ số uốn dọc phụ thuộc vào chiều dài cọc và điều kiện liên kết ở 2 đầu
cọc.

Đầu cọc ngàm trong đài và mũi cọc nằm trong lớp cát mịn (đất mềm). Theo
giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn ta có v = 2.
Chiều dài tính toán của cọc:
l0 = vLP = 2x8 = 16 m
d =

l0
16
=
= 53.33
d
0.3

Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm:
 = 1.028 – 0.0000288 2d – 0.0016d
= 1.028 – 0.0000288(53.33)2 – 0.0016x53.33 = 0.86
 Qu = 0.86(115x900 + 2800x8.04) = 108370(daN)=108.37(T)
7.4.2.Theo đất nền:
7.4.2.1.Theo chỉ tiêu cơ lý:
Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc đơn:
Qtc = m(mRqPAP + umffsili)
m: hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất lấy bằng 1
- 144 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 144


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

mR , mf : hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi và mặt bên cọc có kể đến
ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất,xác định theo
bảng trang 20 (giáo trình NỀN MÓNG của Ts.Châu Ngọc Ẩn)
m R  1.1
mf 1

qP : sức chống của đất ở mũi cọc (T/m2) tra theo bảng trang 21 (giáo trình
NỀN MÓNG của Ts.Châu Ngọc Ẩn)với độ sâu mui cọc –25.2m so với đáy tầng
hầm
qP=351.2( T / m 2 )
fsi:ma sát bên (T/m2) tại độ sâu trung bình của lớp thứ i mà cọc đi qua, tra
theo bảng trang 21 (giáo trình NỀN MÓNG của Ts.Châu Ngọc Ẩn)
Cọc đi qua 2 lớp đất khác nhau,trong mỗi lớp ta chia ra thành các lớp nhỏ
như sau:
Lớp 2 (dày 5.95m): 2x2m+1.95m
Lớp 3 (17.25m) :8x2m+1.25m
li:chiều dày của lớp thứ i (m)

- 145 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 145


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

CHIỀU DÀY
(m)

2
2
1.95
2
2
2
2
2
2
2
2
1.25

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

ĐSTB
(m)
3
5
6.98
8.95
10.95
12.95
14.95
16.95
18.95
20.95
22.95
24.58

f si * l i

fsi
(T/ m 2 )
1.7
2.05
2.2
4.5
4.7
4.9
5.1
5.3
5.5
5.7
5.9
6.06

(T/ m )
3.4
4.1
4.29
9
9.4
9.8
10.2
10.6
11
11.4
11.8
7.57

( f si * l i )

102.56

u:chu vi cọc (m)
u=0.3*4=1.2 (m)
Sức chịu tải cho phép :
Qa =

Qtc
K tc

Ktc :hệ số an toàn được lấy như sau:
Móng có từ 11-20 cọc Ktc = 1.55
Móng có từ 11 20 cọc Ktc = 1.55
Móng có từ 6  10 cọc Ktc = 1.65
Móng có từ 1  5 coïc Ktc = 1.75
 Qtc = 1(1.1x339.2x0.09 + 1.2x1x102.56) = 156.65 (T)
Dự định móng có từ 11 20 cọc  Ktc = 1.55
Qa =

Qtc
156.65
=
= 101.07 (T)
1.55
1.55

7.4.2.2.Theo chỉ tiêu cường độ:

Theo chỉ tiêu cường độ ta có:
Lớp đất 1:

 1BH
C1

1

=1.577 (T/ m 3 )
=0.057 (daN / cm2 )
=4.91 (Độ)

Lớp ñaát 2:

 2BH
C2

2

=1.835 (T/ m 3 )
=0.17 (daN / cm2 )
=13.8(Độ)

- 146 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 146


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

Lớp đất 3:

=1.84(T/ m 3 )

 3BH
C3

=0.024 (daN / cm 2 )

3

=26.53(Độ)

Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Qu = Qs + QP = Asfs + APqP
Với
fs = ca +  'h tga
ca:lực dính giữa thân cọc và đất (T/m2),với cọc BTCT ca = c (lực dính của
đất )
a :góc ma sát giữa cọc và đất,cọc BTCT lấy a =  (góc ma sát trong của
đất nền)
 'h :ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc
(T/m2). Theo giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn trang 62, với cọc ép ta
có
 'h = 1.4(1 - sin) 'v
 'v :ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại giữa lớp đất thứ i mà cọc đi qua.
qP:cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc

qP = c’Nc +  'vp Nq + dPN
Nc, Nq, N :hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào ma sát trong của đất ,hình dạng
mũi cọc, phương pháp thi công cọc tra bảng các hệ số sức chịu tải của Terzaghi.
(công thức bán thực nghiệm được phát triển trên cơ sở các công thức sức chiụ tải
của móng nông với sơ đồ trượt của đất dưới mũi cọc tương tự như sơ đồ trượt của đất
dưới móng nông, các hệ số được thiết lập cho móng nông tiết diện tròn hoặc
vuông).
 'vp :ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại mũi cọc.
 : dung trọng của đất ở độ sâu mũi cọc.
Tính Qs:
Lớp 2: fs2 = 1.7 + 1.4 (1 – sin13.80)[0.835x(2+5.95/2)] tg13.80
= 2.79 T/m2
Lớp 3: fs3= 0.24+1.4 (1–sin26.530)(17.25/2x0.84 + 7.95x0.835 ) tg26.530
= 5.61 T/m2
 Qs = Asfs = ufsili
= 1.2(2.79x5.95 + 5.61x17.25) = 136.03 (T)
Tính QP :
 'vp = Ihi = (7.95x0.835 + 0.84x17.25 ) = 21.13 T/m2
Với  = 26.530 ta có :
Nc = 28
Nq = 15.1
- 147 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 147


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

N = 9.7
qP = 0.24x28 + 21.13x15.1 + 0.84x0.3x9.7 = 328.2 T/m2
 QP = APqP = 0.09x328.2 = 29.54 (T)
Sức chịu tải cho phép của cọc:
Qa =

Q
Qs
 p
FSs FSp

FSs :hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên lấy bằng 2
FSP :hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc lấy bằng 3
 Qa =

136.03 29.54
= 77.86 (T)

2
3

7.5.Xác định số lượng cọc:
Từ kết quả tính sức chịu tải của cọc theo các chỉ tiêu ở mục trên ta chọn ra
giá trị nhỏ nhất để thiết kế.
Qa = 77.86 (T)
Số lượng cọc:
n= 

N

Qa

 = 1.2  1.4 là hệ số xét đến ảnh hưởng của momen.
Chọn  = 1.4
N : tổng lực dọc truyền đến đáy đài
N = 668.55 (T)
 n = 1.4

514.77
= 9.26
77.86

Chọn n = 12 cọc.
7.6.Bố trí cọc trong đài:

- 148 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 148


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

Khoảng cách giữa mép cọc hàng biên đến mép đài là

d
d


2
3

Chọn 0.2 m.
Khoảng cách giữa các cọc từ 3d  6d. Chọn 1m.
Lớp bê tông lót phủ ra khỏi mép đài một đoạn là 100 mm.
Bố trí cọc trên mặt bằng như hình trên.
7.7.Kiểm tra móng cọc:
7.7.1/ Hệ số nhóm :
Do sự tương tác giữa các cọc trong nhóm nên độ lún của nhóm cũng như sức
chịu tải của cọc trong nhóm sẽ khác với cọc đơn.Hệ số này cần được xét đến trong
thiết kế. Chiều sâu và vùng ảnh hưởng phần đất dưới nhóm cọc phụ thuộc vào kích
thước của nhóm và độ lớn của tải trọng.
Công thức hệ số nhóm :
 (n1  1)n2  (n2  1)n1 

90n1n2



 = 1 - 

Trong đó: n1 – số hàng cọc trong nhóm cọc.
n2 – số cọc trong một hàng.
d
s

(deg) = arctg( ) với d – đường kính hoặc cạnh cọc.
S – khoảng cách 2 cọc tính từ tâm.
d

s
 (4  1)  3  (3  1)  4 
 = 1 – 5.71 
 = 0.91
90  3  4


Ta coù: (deg) = arctg( ) = arctg(0.3/3) =5.71 0 .

- 149 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 149


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

7.7.2.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc:
Khi giải bài toán khung ta đã giả định mặt ngàm móng cacùh đáy
tầng hầm 1.5m >0.7m(mặt ngàm móng tính toán).Thiên về an toàn ta coi
các lưc Q,M,N đặt tại mặt móng cách đáy tầng hầm 0.7m
 N d  M y max

xn
n
 xi2
 N d  M y max



xn
n
 xi2

Pmax 
Pmin

Pmax, Pmin :tải trọng lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng lên cọc (T).
Nd = N tt + Wđài + Wđất +Wcọc :tổng tải trọng tác dụng lên cọc (T).
n:số lượng cọc trong đài.
My:tổng momen quay quanh trục y, tại đáy đài. (Tm).
x max
, x max
:khoảng cách từ tâm móng đến cọc chịu nén, kéo max (m).
n
k
xi:khoảng cách từ tâm móng đến cọc thứ i (m).
Trọng lượng của đài và đất trên đài:
W = Wđài + Wđất +Wcọc
= 3.7x2.7x1.3x1.5 + 3.7x2.7x0.7x0.835+12x0.09x1.5x23.2 =62.9 (T)
Nđ = 514.77+ 62.9 = 577.67 (T)
My = My + Qxhñ = 50.45 + 12.15x1.3 = 66.25 Tm.
577.67
66.25 1.5

= 61.39 (T)
12
3[(0.5)2  (1.5) 2 ]
577.67

66.25  1.5

Pmin =
= 34.89 (T)
12
3[(0.5) 2  (1.5) 2 ]

Pmax =

Pmax = 61.39(T) < Qa  = 77.86x0.91=70.85(T)  Cọc thỏa khả năng chịu
lực.
Pmin = 34.89(T) > 0  cọc chịu nén.
7.7.3.Kiểm tra ổn định nền dưới đáy móng khối qui ước:
Điều kiện kiểm tra:
P tctb  R tc
P tcmax  1.2 R II
tc
0
P min
tc
P tb , P tcmax , P tcmin :ứng suất trung bình,cực đại,cực tiểu tiêu chuẩn tại đáy móng

khối qui ước.
RII:sức chịu tải ở trạng thái giới hạn II của đất nền tại đáy móng khối qui
ước.
Góc nội ma sát trung bình của các lớp đất theo chiều dài cọc:
 tbII =

14.6 x5.95  26.53x17.25
 i h i

 23.47 0
=
23..2
 hi

- 150 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 150


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

Góc truyền lực :

23.47
 5.87 0
 = tb 
4

4

Diện tích móng khối qui ước: Amq ,Bmq
Amq = A + 2Ltg = 3.7 + 2x23.2tg5.870 = 8.5m
Bmq = B + 2Ltg = 2.7 + 2x23.2tg5.870 = 7.5
Diện tích móng khối qui ước:
Fmq = AmqBmq = 8.5x7.5 = 63.75 m2
Trọng lượng móng khối qui ước:

Wqu  Wdat  Wdai  Wcoc

Dung trọng đẩy nổi trung bình của các lớp đất:
- 151 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 151


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

tb=

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

0.844 x7.95  0.842 x17.25
= 0.84 T/m3
25.2

Wqu=0.84x63.75x25.2+(1.5-0.84)x(3.7x2.7x1.3)+12x0.3x0.3x23.2x1.5
= 1395.6 (T).
Ta coù: N tc 

N tt 514.77
M
50.45

 447.63 (T) và e 

 0.098

n
1.15
N 514.77

Ứng suất cực đại,cực tiểu tại đáy móng khối qui ước:
N tc
6  e Wqu
(1 
)
Fmq
Amq
Fmq

tc
Pmax


tc
Pmin


N tc
6  e Wqu
(1 
)
Fmq
Amq
Fmq

tc

Pmax


447.63
6  0.098 1395.6
(1 
)
 29.4(T / m 2 )
63.75
8.5
63.75

tc
Pmin


447.63
6  0.098 1395.6
(1 
)
 28.43(T / m2 )
63.75
8.5
63.75

Ứùng suất trung bình tiêu chuẩn tại đáy móng khối qui ước:
P tctb =

tc
tc

Pmax
 Pmin
29.4  28.43

 28.9(T / m2 )
2
2

Sức chịu tải TTGH II của đất nền:
Theo Tài liệu NỀN MÓNG của thầy Châu Ngọc Ẩn ta có:
RII =

m1 m 2
(Ab + Bh* + Dc)
k tc

Trong đó:
m1 =1.2; m 2 =1.3:hệ số điều kiện làm việc
k tc =1.1 HS độ tin cậy
A, B, D :hệ số tra bảng phụ thuộc vào II=26.53(độ)
A = 0.87; B = 4.51; D = 7.02
b: bề rộng của móng khối qui ước
   3II =0.842 :dung trọng lớp đất dưới đáy móng ở TTGH II
h, * :chiều dày và dung trọng lớp đất từ đáy móng khối qui ước trở
lên.
C= C3II =0.032 lực dính đất nền lớp 3 ôû TTGH II
.
R =(1.2x1.3/1.1)(0.87x7.5x0.842+4.51x0.84x25.2+ 7.02x0.032 )
=143.5 T/m2
Vaäy: P tctb  28.9  R II  143.5 T/m2

II

P tcmax  29.4  1.2 Rtc  1.2 143.5  172.2(T / m2 )
P tcmin  28.43  0
- 152 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 152


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

Các điều kiện trên thoả  Có thể xem nền còn hoạt động như vật thể “đàn
hồi”.
7.7.4.Kiểm tra lún:
Phần lún của móng cọc là độ lún của đất nằm dưới móng khối qui ước hay
độ lún của nền dưới mũi cọc.
ng suất gây luùn:
Pgl = P tctb   i h i
= 28.9 – (0.8x1.591 +1.2x0.591+ 8x0.844 + 17.25x0.842) = 5.64T/m 2
Từ cố liệu thống kê ta có Biểu Đồ Cố Kết của lớp đất thứ 3

BIEU DO NEN CO KET Lop Dat
3
0,8
e 0,7
0,6

0,774
0,68
0

1

0,671
2

0,667
3

0,665
4

5

p(daN/cm2)
Dùng phương pháp tổng phân tố để tính lún với bề dày mỗi lớp là 1m.
Như vậy tại độ sâu z = 5 m từ mũi cọc ta có

 tbbt 26.829

 7.5 > 5
 tbgl 3.577

Vậy vùng nền sâu 5 + 27.25 = 32.25m kể từ mặt đất tự nhiên.

Lớp H(m) Z(m)

Ko

 bt (T/m
2
2
2
gl
bt
2
)  gl (T/m 2 ) tb (T/m ) P1 = tb (T/m ) P2 (T/m )

e1

e2

S(m)

1

1

0
1

1
0.9764

23.026
23.871

5.640
5.507

5.574

23.449

29.023

0.6696 0.6674 0.001318

2

1

1

0.9764

23.871

5.507

5.323

24.294

29.617

0.6693 0.6672 0.001258

2

0.9112

24.716

5.139

2

0.9112

24.716

5.139

4.865

25.139

30.004

0.6689 0.6669 0.001198

3

0.8139

25.561

4.590

3
4

0.8139
0.6938

25.561
26.406

4.590
3.913

4.25

25.984

30.234

0.6686 0.6669 0.001019

3
4

1
1

- 153 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM

SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 153


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
5

1

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

4

0.6938

26.406

3.913

5

0.5749

27.251

3.24

3.577

26.829

30.406

0.6683 0.6669 0.000839
0.005632

Tổng độ lún là S = 0.6 cm< [S] = 8 cm.

7.7.5.Kiểm tra đài cọc:
7.7.5.1.Kiểm tra xuyên thủng giữa cột và đài:
Từ cổ móng kẻ đường 450 xuống thì hình tháp xuyên thủng bao trùm lên
các cọc nên không cần kiểm tra xuyên thủng giữa cột với đài.

- 154 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 154


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

7.8.Tính toán, bố trí cốt thép trong đài:
Sơ đồ tính của đài là một console ngàm vào cột theo chu vi cột. Ngoại lực làm đài bị uốn là
những phản lực đầu cọc.
n

M   Pi  ri

i 1

Pi :phản lực tại đầu cọc thứ i
ri : khoảng cách từ cọc i đến vị trí ngàm.
7.8.1.Phương x:

- 155 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 155


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

n

M   Pi  ri
i 1

 ( P10  P11  P12 )r  3  Pmax 1.1  3  61.39 1.1  202.6(T )

Momen cho 1m bề rộng :
202.6
 75.04 Tm.
2.7
M
75.04  105
As 


 27.07(cm 2 )
0.9  Rs  h0 0.9  2800 110

M=

. Chọn 20a110.
7.8.2.Phương y:

n

M   Pi  ri
i 1

 ( P1  P4  P7  P10 )r  ( Pmin  2  P4  Pmax )  0.75
 (34.89  2  48.14  61.39)  0.75  144.42(T )
Trong đó: P2  P7 

N d 577.67

 48.14(T )
12
12

Momen cho 1m bề rộng :
144.42
 39 (T.m).
3.7
M
39  105

As 

 14.07cm 2 . Choïn 16a140.
0.9 Rs h0 0.9  2800 110

M=

- 156 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 156


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

Chương 7:TÍNH CỌC ÉP BTCT NHÓM 2
Dựa vào kết quả nội lực giải khung ta chọn ra tổ hợp nội lực nguy hiểm nhất để tính móng
,phần tử 25.

Tải trọng truyền xuống móng:
Ntt = 836.19 (T)
Mtt = 25.88 (Tm)
Qtt = 14.34 (T)
Lấy hệ số an toàn n=1.15
Ntc= 727.12 (T).
Mtc = 22.51 (Tm)
Qtc = 12.47 ( T)
8.1.Chọn chiều sâu đặt đài cọc:

Chiều sâu đài cọc được chọn theo điều kiện cân bằng lực ngang với áp lực bị động phía
sau đài cọc:
EP  Q tt
1 2 2 0 
h tg (45 - )b  Q tt
2
2

- 157 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 157


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

 hmin  tg(450 -


2

)

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

2Qtt
 b

Với  : góc ma sát của đất
=  2 =15.85(độ)

 : dung trọng của đất
   2dn  0.857(T/ m 3 )
Q tt : lực ngang
b : bề rộng đài cọc
Tuy nhiên trong quá trình làm việc thành phần ma sát dưới đáy móng tiếp thu một
phần lực ngang (khoảng 30%) nên chiều sâu đặt móng cần thiết là:
h  0.7hmin
Sơ bộchọn b = 3m
 hmin  tg(45 -

2 x16.36
15.85
)
= 2.7m
2
0.857 x3

h  0.7hmin = 0.7x2.7 = 1.89m
Chọn h = 2m
Chọn chiều cao đài hđ = 1m.
8.2.Chọn kích thước cọc,vật liệu làm cọc:
Chọn cọc vuông kích thước 300x300 mm.
Cọc được chế ngay tại công trường nên để cho việc sử dụng thép một cách kinh tế
ta chọn chiều dài mỗi đoạn cọc là 8m.
Dự định thiết kế cọc gồm 3 đoạn  L = 3x8 = 24 m
Chọn đoạn neo vào đài 0.2m.
Đoạn thép đầu cọc neo vào đài 30 = 30x0.02 = 0.6m (dự định dùng thép 20).
Vậy chiều dài thực của cọc LP = 24 – 0.2 – 0.6 = 23.2m
Diện tích cọc : AP = d2 = (0.30)2 = 0.09 m2
Cấp độ bền của bêtông B20

Rb  115(daN / cm 2 )
Rbt  9(daN / cm2 )

8.3.Chọn cốt thép trong cọc:
Tương tự như nhóm 1
8.4.Tính sức chịu tải của cọc:
8.4.1.Theo vật liệu làm cọc:
Qu = (RbAP + RsAs)
 : hệ số uốn dọc phụ thuộc vào chiều dài cọc và điều kiện liên kết ở 2 đầu
cọc.
Đầu cọc ngàm trong đài và mũi cọc nằm trong lớp cát mịn (đất mềm). Theo
giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn ta có v = 2.
Chiều dài tính toán của cọc:
l0 = vLP = 2x8 = 16 m
- 158 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 158


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

d =

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

l0
16
=

= 53.33
d
0.3

Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm:
 = 1.028 – 0.0000288 2d – 0.0016d
= 1.028 – 0.0000288(53.33)2 – 0.0016x53.33 = 0.86
 Qu = 0.86(115x900 + 2800x8.04) = 108370(daN)=108.37(T)
8.4.2.Theo đất nền:
8.4.2.1Theo chỉ tiêu cơ lý:
Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc đơn:
Qtc = m(mRqPAP + umffsili)
m: hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất lấy bằng 1
mR , mf : hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi và mặt bên cọc có kể đến
ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất,xác định theo
bảng trang 20 (giáo trình NỀN MÓNG của Ts.Châu Ngọc Ẩn)
m R  1.1
mf 1

qP : sức chống của đất ở mũi cọc (T/m2) tra theo bảng trang 21 (giáo trình
NỀN MÓNG của Ts.Châu Ngọc Ẩn)với độ sâu mui cọc –25.2m so với đáy tầng
hầm
qP=351.2( T / m 2 )
fsi:ma sát bên (T/m2) tại độ sâu trung bình của lớp thứ i mà cọc đi qua, tra
theo bảng trang 21 (giáo trình NỀN MÓNG của Ts.Châu Ngọc Ẩn)
Cọc đi qua 2 lớp đất khác nhau,trong mỗi lớp ta chia ra thành các lớp nhỏ
như sau:
Lớp 2 (dày 5.95m): 2x2m+1.95m
Lớp 3 (17.25m) :8x2m+1.25m
li:chiều dày của lớp thứ i (m)

- 159 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 159


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

CHIỀU DÀY
(m)

ĐSTB
(m)

fsi
(T/ m 2 )

2
2
1.95
2
2
2
2
2
2
2

2
1.25

3
5
6.98
8.95
10.95
12.95
14.95
16.95
18.95
20.95
22.95
24.58

1.7
2.05
2.2
4.5
4.7
4.9
5.1
5.3
5.5
5.7
5.9
6.06
 ( f si * l i )

f si * l i

(T/ m )
3.4
4.1
4.29
9
9.4
9.8
10.2
10.6
11
11.4
11.8
7.57
102.56

u:chu vi cọc (m)
u=0.3*4=1.2 (m)
Sức chịu tải cho phép :
Qa =

Qtc
K tc

Ktc :hệ số an toàn được lấy như sau:
- 160 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 160

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

Móng có trên 21 cọc Ktc = 1.4
Móng có từ 11 20 cọc Ktc = 1.55
Móng có từ 6  10 cọc Ktc = 1.65
Móng có từ 1  5 cọc Ktc = 1.75
 Qtc = 1(1.1x351.2x0.09 + 1.2x1x102.56) = 157.8 (T)
Dự định móng có từ 6 10 cọc  Ktc = 1.65
Qa =

Qtc
157.8
=
= 95.7 (T)
1.65
1.65

8.4.2.2.Theo chỉ tiêu cường độ:
Theo chỉ tiêu cường độ ta có:
Lớp đất 1:

 1BH
C1

1

=1.577 (T/ m 3 )
=0.057 (daN / cm2 )
=4.91 (Độ)

Lớp đất 2:

 2BH
C2

2

=1.835 (T/ m 3 )
=0.17 (daN / cm2 )
=13.8(Độ)

Lớp đất 3:

=1.84(T/ m 3 )

 3BH
C3

=0.024 (daN / cm 2 )

3

=26.53(Độ)

Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Qu = Qs + QP = Asfs + APqP

Với
fs = ca +  'h tga
ca:lực dính giữa thân cọc và đất (T/m2),với cọc BTCT ca = c (lực dính của
đất )
a :góc ma sát giữa cọc và đất,cọc BTCT lấy a =  (góc ma sát trong của
đất nền)
 'h :ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc
(T/m2). Theo giáo trình Nền-Móng của thầy Châu Ngọc Ẩn trang 62, với cọc ép ta
có
 'h = 1.4(1 - sin) 'v
 'v :ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại giữa lớp đất thứ i mà cọc đi qua.
qP:cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc
qP = c’Nc +  'vp Nq + dPN
Nc, Nq, N :hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào ma sát trong của đất ,hình dạng
mũi cọc, phương pháp thi công cọc tra bảng các hệ số sức chịu tải của Terzaghi.
- 161 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 161


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

GVHD: TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO

(công thức bán thực nghiệm được phát triển trên cơ sở các công thức sức chiụ tải
của móng nông với sơ đồ trượt của đất dưới mũi cọc tương tự như sơ đồ trượt của đất
dưới móng nông, các hệ số được thiết lập cho móng nông tiết diện tròn hoặc
vuông).
 'vp :ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại mũi cọc.

 : dung trọng của đất ở độ sâu mũi cọc.
Tính Qs:
Lớp 2: fs2 = 1.7 + 1.4tg13.80(1 – sin13.80)[0.835x(2+5.95/2)]
= 2.79 T/m2
Lớp 3: fs3= 0.24+1.4tg26.530(1–sin26.530)(17.25/2x0.84 + 7.95x0.835 )
= 5.61 T/m2
 Qs = Asfs = ufsili
= 1.2(2.79x5.95 + 5.61x17.25) = 136.03 (T)
Tính QP :
 'vp = Ihi = (7.95x0.835 + 0.84x17.25 ) = 21.13 T/m2
Với  = 26.530 ta có :
Nc = 28
Nq = 15.1
N = 9.7
qP = 0.24x28 + 21.13x15.1 + 0.84x0.3x9.7 = 328.2 T/m2
 QP = APqP = 0.09x328.2 = 29.54 (T)
Sức chịu tải cho phép của cọc:
Qa =

Q
Qs
 p
FSs FSp

FSs :hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên lấy bằng 2
FSP :hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc lấy bằng 3
 Qa =

136.03 29.54
= 77.86 (T)


2
3

8.5.Xác định số lượng cọc:
Từ kết quả tính sức chịu tải của cọc theo các chỉ tiêu ở mục trên ta chọn ra
giá trị nhỏ nhất để thiết kế.
Qa = 77.86 (T)
Số lượng cọc:
n= 

N
Qa

 = 1.2  1.4 là hệ số xét đến ảnh hưởng của momen.
Chọn  = 1.4
N : tổng lực dọc truyền đến đáy đài
N = 347.55(T)

- 162 -ĐỀ TÀI: VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT NÔNG NGHIỆP MIỀN NAM
SVTH: VÕ TRANG NGUYÊN
LỚP: 08HXD3
Trang 162