ĐỒ ÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH

GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

THUYẾT MINH
----PHẦN I : SƠ ĐỒ VÀ SỐ LIỆU THIẾT KẾ.
I. SƠ ĐỒ.

Hình 1.1 Sơ đồ tính tốn
II. SỐ LIỆU THIẾT KẾ.
1. Số liệu tải trọng.
TẢI TRỌNG
Pttc - Tĩnh tải thẳng đứng
Phtc – Hoạt tải thẳng đứng
Hx – Hoạt tải ngang
My –Hoạt tải

GIÁ TRỊ
8000+10*msv
4000+5*msv
100
200+msv

KẾT QUẢ

ĐƠN VỊ

8740
4370
100
274

kN
kN
kN
kNm

Bảng 2.1 Số liệu tải trọng.

HCMUTRANS -CD04B

4

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

2. Số liệu thủy văn và chiều dài nhịp.
HẠNG MỤC

GIÁ TRỊ

ĐƠN VỊ

+ 8.00
+ 4.00
+ 8.50
+ 0.00

- 2.00
25.00

m
m
m
m
m
m

MNCN (Mực nước cao nhất)
MNTN (Mực nước thấp nhất)
CĐĐT (Cao đỉnh trụ)
CĐMĐ (Cao độ mặt đất)
CĐMĐSX (Cao độ mặt đất sau xóa)
Chiều dài nhịp

Bảng 2.2 Số liệu thủy văn và chiều dài nhịp
3. Số liệu hố khoan địa chất.
Thuộc tính Chiều dàylớp
Lớp
(m)

W
(%)

γW
(g/cm3)



C
(Kg/cm2)

Li

Lớp 1
Lớp 2
Lớp 3
Lớp 4
Lớp 5
Lớp 6

29.03
37.36
47.95
14.28
27.6
-

1.458
1.749
1.621
2.081
1.866
-

12o42
11o12
16o28

-

0.369
0.103
0.419
-

0.25
0.679
0.001
-

0.40
2.50
11.30
0.70
9.90
5.20

Bảng 2.3 Số liệu địa chất.
Trong đó:
W
γW

C
Li

: Độ ẩm tự nhiên.
: Dung trọng thiên nhiên.
: Góc nội ma sát.

: Lực dính đơn vị.
: Độ sệt.

HCMUTRANS -CD04B

5

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

PHẦN II :THIẾT KẾ KỸ THUẬT
A. LỰA CHỌN SƠ BỘ.
I. LỰA CHỌN MẶT CẮT ĐỊA CHẤT ĐÊ THIẾT KẾ.
Dựa vào bảng báo cáo địa chất, nhận thấy ở hố khoan số 1 có bề dày lớp đất
yếu (sét) lớn nhất là 24.4 m, nên ta chọn địa chất tương ứng với hố khoan số 1 để thiết
kế.
II. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CƠNG TRÌNH.
1. Kích thước và độ cao bệ cọc.
- Cao độ đỉnh bệ :
3.50 m
- Bề dày bệ móng
Hb = H0 + HNgàm + abv = 2.00 m
Trong đó:
+ Ho > 3d, chọn Ho = 1.70 m
+ HNgàm = 0.20 m
+ abv = 0.10 m

- Độ cao đáy bệ: 1.50 m
2. Kích thước và độ cao của cọc.
Nhận xét:
- Địa chất gồm 6 lớp. dựa vào báo cáo địa chất chọn độ sâu mũi cọc
ứng với vùng đất có chỉ số SPT~ 30, có độ sâu 18 m ở hố khoan 1
Chọc cọc:
Cọc Bê tơng cốt thép, đúc sẵn.
Kích thước 350x350 (mm).
Chọn chiều dài cọc: L = Lchôn cọc + LNgàm +LNeo
Chọn chiều dài cọc
Chiều sâu chôn cọc
18
Chiều sâu cọc ngàm vào đài
0.2
Chiều dài thép neo (chọn)
0.6
Cao độ đáy bệ
1.5
Kết quả
20.3

m
m
m
m
m

=>Chọn chiều dài cọc là 21 m
L 21
=60( �[60:80]) thỏa yêu cầu tính tốn về độ mãnh.

Tính tỷ lệ =
d 0.35
* Cọc được tổ hợp từ 2 cọc:
Đốt

Chiều dài

Đơn vị

Thân
10
m
Mũi
11
m
* Các đốt được nối với nhau bằng hàn trong q trình thi cơng đóng
cọc.

HCMUTRANS -CD04B

6

ĐỒ ÁN NỀN MĨNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

III. LẬP CÁC TỔ HỌP TẢI TRỌNG THIẾT KẾ.

1. Tính chiều cao cột trụ.(Hc)
Hc = CĐĐT – CĐĐB – CDMT
Hc = 8.5 – 3.5 – 2
Hc = 3 m
2. Thể tích tồn phần .(chưa kể bệ cọc)
V1 =a.b.h = 34 m3
H
V2 =  ab+(a+c)(b+d)+cd 
6
V3 =a.b.h+πR 2 .h = 35.35 m 3
Vtr

= V1 + V2 + V3
= [1*17*2]
+ [(17*2+(17-4.6)*1.4)/2*1]
+ [3*11*1+ 3.14*0.52*3]
= 94.575 m3

3. Thể tích phấn trụ ngập nước. (Chư kế bệ cọc)
Vtn
= (11*1+3.14*0.52)*(MNTN-CĐĐB)
= 5.89 m3
4. Lập tổ hợp tải trọng thiết kế với MNTN.
HẠNG MỤC

GIÁ TRỊ

ĐƠN VỊ

Pttc

Phtc
Hx
My
 bt

- Tĩnh tải thẳng đứng
- Hoạt tải thẳng đứng
- Hoạt tải ngang
-Hoạt tải
- TL riêng Bê Tơng

8740
4370
100
274
25000

kN
kN
kN
kNm
kN/m3

n
Vtr
Vtn
nh
nt

- TL riêng Bê Nước

- Thể tích tồn phần
- Thể tích phần trụ ngập nước
- Hệ số hoạt tải
- Hệ số tĩnh tải

10
94.575
5.89
1.4
1.1

kN/m3
m3
m3
-

Bảng 3.1
a) Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn theo phương dọc cầu với MNTN.
Tải trọng thẳng đứng tiêu chuẩn dọc cầu.

N1(tc = Pttc + Phtc +  bt * Vtr -  bt * Vtn
Tải trọng ngang tiêu chuẩn dọc cầu.

Môment tiêu chuẩn dọc cầu.

HCMUTRANS -CD04B

7

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

b) Tổ hợp tải trọng tính tốn theo phương dọc cầu với MNTN.
Tải trọng thẳng đứng tính tốn dọc cầu.

Tải trọng ngang tính tốn dọc cầu.

Mơment tính tốn dọc cầu.

Tên tải trọng
Tải trọng thẳng đứng
Tải trọng ngang
Mơmen

Tiêu chuẩn Tính tốn
15415
100
744

18274
110
1083

Đơn vị
kN
kN

kNm

Bảng 3.2 - Tổ hợp tải trọng.
IV. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỌC.
1. Sức chịu tải dọc trục theo vật liệu.
a) Chọn thép dọc trục cho cọc.
- Chọn 8 thanh thép CII có đường kính 20 mm bố trí dọc trục cọc, bố
trí như hình vẽ
- Chọn Bê Tơng Mac350

Hình 4.1 - Mặt cắt ngang cọc.
b) Tính sức chịu tải theo vật liệu.
Tra bảng ta được các số liệu:
- Bê Tông Mac350 -> Sức nén
145
kg/cm2
- Thép CII -> sức nén (kéo) 2800 kg/cm2
- Diện tích mặt cắt thép Aat = 8*3.14*22/4 = 25.12 cm2
- Diện tích mặt cắt Bê Tơng Abt = 352- Aat = 1199.88 cm2
Lo
L
21
=υ =0.7
=30
- d
d
0.35
chon  =0.55
HCMUTRANS -CD04B

8

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

Hệ số υ chọn theo sách Nền Móng-Châu Ngọc Ản-Trang 168, tương
ứng với trường hợp đầu cọc ngàm trong đài, mũi cọc ngàm trong đá.
Sức chịu tải theo vật liêu:
Q vl = (R bt .A bt +R t .A t )=149907 kg = 123094.62 kN
2. Sức chịu tải của cọc theo đất nền.
a) cách 1: Theo phương pháp thống kê
Q tc =m(m R .q p .A p +u �m.fs.Li)
Độ sâu tb

Li (m)

2.65
3.9
5.9
7.9
9.9
11.9
13.55
14.55
15.9
17.45

0.5
2
2
2
2
2
1.3
0.7
2
1.1

Độ sâu đáy
lớp (m)
2.9
4.9
1
6.9
1
8.9
1
10.9
1.05
12.9
1.1
14.2
7
14.9
8
16.9

8.5
18
Tổng
fs

fs.Li
Lớp 2

Lớp 3

Lớp 4
Lớp 5

L xóa lỡ khơng tính
2
2
2
2.1
1.43
4.9
16
9.35
39

Bảng tính sức chịu tải theo đất nền
Đại lượng
Qp
Ap
u
Qtc - Sức chịu tải

QNhổ - Sức chịu tải nhổ

Giá trị

Đơn vị

1200
0.0441
1.4
108.612
55.692

T/m2
m2
m
T

b) Cách 2: dựa vào chỉ số SPT.
Qu=K1.N.Ap + K2.Ntb.As
K1
K2
N
Ntb
Sức chịu tải

400
2
30
11.25
1127.7

kN

3. Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc.
Qthiết kế =min (Qvl , QĐất nền)
Qthiết kế = 1086 kN

HCMUTRANS -CD04B

9

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

V. TÍNH TỐN SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC.
1. Tính tốn số lượng cọc.
n c =β

N tt
18273
=1.5
=25.23
Qct
1086

Hệ số bêta 

Tải trong Ntt
Tải trọng thiết kế của cọc
Số cọc
Chọn số cọc

1.5
18273.8875
1086.12
25.23738744
27

2. Bố trí cọc trong móng.
Số cọc theo phương doc cầu (n)
Số cọc theo phương ngang cầu (m)
Chọn a
Chọn b
Chọn c
B = a(n-1) + 2*c
L = b(m-1) + 2*c

3
9
1.1
2
0.5
3.2
17

m (thỏa a > 3d)
m (thỏa b > 3d)

m (thỏa c > 250 mm)
m
m

Hình 5.1 - Sơ đồ bố trí cọc trong bệ

HCMUTRANS -CD04B

10

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

3. Tổ hợp tải trọng về đáy bệ.
a) Phần bệ móng
Hạng mục

Giá trị

H
 ab+(a+c)(b+d)+cd 
6
7.625
V2 =a.b.h
108.8
V= V1 + V2

116.425
Qui về đáy bệ
N = V(  bt -  n ) = 1746 kN
Tải trọng tính tốn
Ntt2 = N.1.1 = 1921.0125
V1 =

Đơn vị
m3
m3
m3

Hình 5.2 - Tính thể tích đáy bệ
b) Tổ hợp tổng hợp về đáy bệ.
Tên tải trọng tính tốn
Thẳng
Ngang
Momen

HCMUTRANS -CD04B

Cơng thức

Giá trị

Ntt1 + Ntt2
20194
Hx
110
Hx.(Hc+BDBM+0.25).1.4 + 274 1672.6

11

Đơn vị
kN
kN
kNm

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

VI. KIỂM TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ NHẤT.
1. Kiểm toán sức chịu tải của cọc.
* Xác định loại móng:
-) Điệu kiện móng cọc bệ thấp


2H
h �0.75*tg(450 - )*
 0.242526257 m
2
a.γ
Số liệu:
Tính dung trọng đẩy nỗi trung bình (dùng bảng tính Exel).
(Δ-1).γ n (Δ-1).γ n
1

γ dn =
=
=γ k (1- )
1+eΔ 1+ γ h -1
γk

 .Li
 tb  � i
�Li
Lớp Dung trọng khô
1
2
3
4
5

1.13
1.279
1.096
1.821
1.467

Tỷ trọng
hạt
2.64
2.694
2.684
2.628
2.697

Hx
a


γi

Đơn vị

Li

0.70197
0.804241
0.687654
1.128078
0.923062

G/cm3
G/cm4
G/cm5
G/cm6
G/cm7
sum
Kết quả

0.4
2.5
11.3
0.7
9.9
24.8

110
17
14

Li. γ i
0.28079
2.0106
7.77049
0.78965
9.13832
19.9899
0.8

kN
m
Độ

-) Chiều sâu chơn móng váo trong đất.
h
= CĐMĐ – CĐĐáyB – hx
= 0-(3.5-2.25)-2
= - 3.25 m
h =CĐMĐ–CĐĐáyB–hx
CĐMĐ
CĐĐáyB
Hx

-3.25
0

1.25
2

m
m
m
m

-) Nhận xét và Kết luận.
- Chiều sâu h = -3.25 m < 0.24 m
- Kiểm toán theo phương pháp móng cọc bệ cao

HCMUTRANS -CD04B

12

ĐỒ ÁN NỀN MĨNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

BƯỚC 1: Tính chiều dài chịu nén và chìu dài chịu uốn của từng cọc.
Chiều dài chịu nén (Ln)
Công thức : Ln = Lo + Li
Lo: Chiều dài phía trên mặt đất sau khi xóa lỡ
L1: Chiều dài cọc ngập trong đất
Ln
Chiều dài chiệu uốn (Lu)

Công thức : Lu = Lo +nd
Lo: Chiều dài phía trên mặt đất sau khi xóa lỡ
n : Hệ số kinh nghiệm
d : Đường kính cọc
Lu

3.25
18
21.25

m
m
m

3.25
0.6
0.35
3.46

m
m
m

BƯỚC 2: Tính tốn, giải các hệ số của phương trình chính tắc.
1. Hệ phương trình
rvv v  rvu u  rvw w=N tt
�
�
ruv v  ruv u  ruw w=H tt
�

�
rwv v  rwu u  rww w=M tt
�
2. Các hệ số.
Fi
rvv  E � cos 2 
Ln
Fi
Ji
ruu  E � sin 2   12 E � 3 cos 2 
Ln
Lu
F
J
rww  E � i xi2 cos 2 i  4 E � i
LNi
LMi
F
rvu  ruv  E � sin  cos 
LNi
F
rvw  E � i xi cos 2 i
LNi
F
Ji
rvw  E � i xi cos i sin i  6 E � 2 cos
LNi
Lu
E : Modul đàn hồi của bê tơng
Fi : Diện tích mặt cắt ngang cọc

J : Moment qn tính mặt cắt ngang cọc (d^4.12)
i : Góc nghiêng phương đóng cọc với phương đứng
Xi
nc : sơ cọc
rvv
ruu
rww
HCMUTRANS -CD04B

13

30000
0.1225
0.001250521

Mpa
m2
m4

0
27
0.155647059*E
0.009781549*E
0.280065458*E

Cọc

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

ruv
rvw
ruw

0
0
-0.058550397*E

i =0

3. Giải phương trình.
Ntt
Htt
Mtt

20194
110
1398.6

kN
kN
kNm

Với các tham số trên giải hê ta tìm được chuyển vị
u = 0.004487556
m

v = -0.004313633
m
w = -0.000943733
m
BƯỚC 3: Tính nội lực từng cọc.
- Lực dọc ở hàng i
EFi
(v cos  i  u sin  i  xi cos  i )
Ni =
LNi
- Lực cắt ở hàng i
12 EJ i
6 EJ
( v sin  i  u cos  i  xi sin  i )  3 i 
3
LM
LM
- Momen uốn lớn nhất ở hàng i
6 EJ i
4 EJ i

Mi = 2 ( v sin  i  u cos  i  xi sin  i ) 
LM
LM
Trong đó:
Fi
0.5024
m2
Ln
21.25

m
Lu
3.73
m
J
0.020096
m4

0
Qi =

Bảng kết quả các hệ số:
Hệ số

Kết quả

vv
uu
ww
uv
vw
uw

HCMUTRANS -CD04B

0.189139*E
0.037175*E
0.597968*E
0
0

-0.06933*E

14

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

Bảng kết quả:
x

Ji

Fi

Lu

Ln

v

u

w

-1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

660.8

4.07392 2.07

-1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

660.8

4.07392 2.07

-1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

660.8

4.07392 2.07

-1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

660.8

4.07392 2.07

-1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

660.8

4.07392 2.07

-1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

660.8

4.07392 2.07

-1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

660.8

4.07392 2.07

-1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

660.8

4.07392 2.07

-1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

660.8

4.07392 2.07

0

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

748.15

4.07392 2.07

0

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

748.15

4.07392 2.07

0

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

748.15

4.07392 2.07

0

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

748.15

4.07392 2.07

0

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

748.15

4.07392 2.07

0

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

748.15

4.07392 2.07

0

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

748.15

4.07392 2.07

0

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

748.15

4.07392 2.07

0

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

748.15

4.07392 2.07

1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

835.5

4.07392 2.07

1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

835.5

4.07392 2.07

1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

835.5

4.07392 2.07

1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

835.5

4.07392 2.07

1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

835.5

4.07392 2.07

1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

835.5

4.07392 2.07

1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

835.5

4.07392 2.07

1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

835.5

4.07392 2.07

1.1

0.001250521

0.1225 3.46 21.25

129781 35076 13775

835.5

4.07392 2.07

Tổng

Ni

20200

Qi

110

Mi

59.89

BƯỚC 4: Kiểm toán kết quả.
1. Kiểm tra nội lực.
a) Kiêm toán nội lưc.
I

Tên nội lực
Lực dọc
Lực cắt
Momen

Công thức

Kết quả

Sai số

NI cosI -QttsinI
Ni sinI + Qttcos
Ni xi cosI -Qttxi sinI-Mtt

20200
110

0.000299504

1673.6

0.0006

0

Kết luận: Kết quả gần đúng với tải trọng tính tốn.
b) Kiểm tốn nội lực dọc trục.
HCMUTRANS -CD04B

15

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

Nmax + ∆N ≤ Ptt
Nmax = 925 kN : Lực dọc trục lớn nhất.
∆N = Lc*Fc* γ = 18.5*0.1225*25 = 55.125 kN : Trọng lượng bản thân
của cọc.
Ptt = 1086 kN
Nmax = 925 + 55 = 980 kN (Thỏa)
c) Kiểm toán tải trọng ngang trục của cọc.
Điều kiên:
H x ( tt )
110


 0.162  1
tc
nc p
28* 2,5*9,81
(Ok!)
Hx : Ngoại lực tác dụng lên bệ
nc = 27 : Số lượng cọc
ptc = 2,5*9,81kN : Lực ngang tiêu chuẩn của 1 cọc.
2. Kiểm toán cường độ nền đất tại mũi cọc.
a) Xác định khối móng qui ước.
- Góc mở cho khối móng qui ước

 = tb = 3,50
4
- Kích thước khối móng qui ước.
+ Theo phương dọc cầu.
A
= a*(n-1) + d + 2Lctg
= 1.1*(3-1)+0.35+2*18*tg(3.5)
= 4.7 m
+ Theo phương ngang cầu.
B
= b*(m-1) + d + 2Lctg
= 2*(9-1)+0.35+2*18*tg(3.5)
= 18.55 m
+ Diện tích khối móng qui ước
Fmqu = 18.55*4.7 = 87 m2
+ Mô men chống uốn.
B. A2

W
 66m3
6
b) Chuyển hệ tải trọng về trọng tâm khối móng qui ước.
- Khối lượng thể tích khối móng.
n c Fc Lγc bt
27*0.1225*18*25
=11.91+
 12.98kN / m3
qu = γ tb +
Vqu
78*21
- Chuyển tải trọng về tâm khối móng qui ước.
N(tt) = Ntt + nt.qư .Vqu
= 20194 +1.1*12.98*66*21
= 39983 kN
H0(tt) = 110 kN
M0(tt) = Mtt + Hx(tt).LM
= 1398.6 + 110*3.46
= 1889.2 kNm
c) Ứng suất dưới đáy móng qui ước.
HCMUTRANS -CD04B

16

ĐỒ ÁN NỀN MĨNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

* Ứng suất lớn nhất :
N
M
σ max = 0(tt) + o(tt) =488kN/m 2
Fqu
Wqu
* Ứng suất nhỏ nhất
N
M
σ min = 0(tt) - o(tt) =430kN/m 2
Fqu Wqu
d) Kiểm tốn ứng suất dưới đáy móng.
- Sức chịu tải nền đất tại mũi cọc.
Công thức:
mm
R II = 1 2 (Abγ II +BD f γ 'II +Dc II ) Theo qui phạm 45-78 (Nền Móng – Châu
k tc
Ngọc Ẩn – trang 54)
m1
= 1.1
m2
= 1
ktc
= 1.1
A
= 0.2926
B
= 2.17

D
= 4.69
C
= 0.419
=0.2926*4.7*18.66+2.17*18*16.9+4.69*4.19 = 774 kN/m2
Trong đó:
-

γ 'II : Dung trọng riêng đất nền trên đáy móng.
Lớp

γ 'II i

Li

γ 'II i *Li

1

1.458

0.4

0.5832

2

1.749

2.5

4.3725

3

1.621

11.3

18.3173

4

2.081

0.7

1.4567

5

1.866

3.1

5.7846

18

30.5143

Sum
'

γ II GMtb

1.695238889

- Các hệ số còn lại tra bảng ứng vơi góc nội ms trung bình.

e) Điều kiện kiểm tốn.
σ max �1.2 R
�
�
σtb �R
�
Ta có
 max  488 �R  774 -> (ok)

HCMUTRANS -CD04B

17

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

VII. KIỂM TOÁN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ HAI.
1. Tải trọng tính lún.
N +P
p= tc coc =253 kN/m 2
Fqu
Ntc
Pcoc
Fqu
p

20194
1865.0625
87.185
253.0144234

kN
kN
m2
kN/m2

2. Biểu đồ phân bố ứng suất dưới đáy móng.
- Chia lớp đất phân tố Li < 0.4 B =1.88 m
- Chọn Li = 1 m
a)Ứng suất do trọng lượng bàn thân.
Công thức:
  � i .Li
Trong đó:
 i . Dung trọng riêng, nếu dưới mực nước ngầm lấy dung trọng đẩy nỗi.
Li Bề fayf lớp phân tố
(Δ-1).γ n (Δ-1).γ n

1
γ dn =
=
=γ k (1- )
1+eΔ 1+ γ h -1
γk

 .Li
 tb  � i
�Li
Lớp

Dung trọng khô

1
2
3
4
5

1.13
1.279
1.096
1.821
1.467

HCMUTRANS -CD04B

Tỷ trọng hạt  i . đẩy nỗi Đơn vị
2.64

2.694
2.684
2.628
2.697

18

0.70197
0.804241
0.687654
1.128078
0.923062

G/cm3
G/cm4
G/cm5
G/cm6
G/cm7

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

Bảng kết quả ứng suất:
Lớp phân tố Lớp Bề dày lớp
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

1

0.4

2

2.5

3

11.3

4

0.7

5

9.9

Độ sâu

Li

0.4
1
1.9
2.9
3.9
4.9
5.9
6.9
7.9
8.9

9.9
10.9
11.9
12.9
13.9
14.2
14.9
15.9
16.9
17.9
18.9
19.9
20.9
21.9
22.9
23.9
24.8

0.4
0.6
0.9
1
1
1
1
1
1
1
1
1

1
1
1
0.3
0.7
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0.9

i.

 i . *Li Ứng suất

1.458
5.832
5.832
1.749
10.494 16.326
1.749
15.741 32.067
1.749
17.49
49.557

1.621
16.21
65.767
1.621
16.21
81.977
0.68765 6.8765 88.8535
0.68765 6.8765
95.73
0.68765 6.8765 102.607
0.68765 6.8765 109.483
0.68765 6.8765 116.36
0.68765 6.8765 123.236
0.68765 6.8765 130.113
0.68765 6.8765 136.989
0.68765 6.8765 143.866
0.68765 2.06295 145.928
1.128
7.896 153.824
0.92306 9.2306 163.055
0.92306 9.2306 172.286
0.92306 9.2306 181.516
0.92306 9.2306 190.747
0.92306 9.2306 199.977
0.92306 9.2306 209.208
0.92306 9.2306 218.439
0.92306 9.2306 227.669
0.92306 9.2306
236.9
0.92306 8.30754 245.207

Ứng suất do tải trọng gây lún.
Công thức :
zi = Ki( -h) = Ki.p
Trong đó :
- zi :Ứng suất gia tăng do tải trọng gây lún.
- Pgl : áp lực gây lún tại đáy khối móng qui ước.
Pgl =

p

N tc  Pcoc
 253 kN / m 2
Fqu

- Ki : hệ số phụ thuộc vào cạnh móng và độ sâu tính ứng suât tra sách BT Cơ học
đất – Vũ Công Ngữ - 135..

Kết quả được ghi ở bảng sau:
HCMUTRANS -CD04B

19

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

TT Lớp Tọa độ1

SV: Trương Văn Hân

Tọa độ
Từ đáy móng

a/b

z/b

Ki

 zi

0

1

253

20

17.9

0

3.94681

21

18.9

1

3.94681 0.21277

0.92

232.76

22

19.9

2

3.94681 0.42553 0.77

194.81

23

20.9

3

3.94681

0.74

187.22

24

21.9

4

3.94681 0.85106 0.51

129.03

25

22.9

5

3.94681 1.06383 0.49

123.97

26

23.9

6

3.94681

0.44

111.32

27

24.8

6.9

3.94681 1.46809 0.31

78.43

0.6383

1.2766

Biểu đồ:

3. Chiều sâu tính lún.
Lớp thư 6 là nền đá cứng nên chọn chiều sâu tính lún 24.8 m
4. Độ lún ổn định của nền dưới khối móng qui ước.
Cơng thức :
HCMUTRANS -CD04B

20

ĐỒ ÁN NỀN MĨNG

GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

h
S  0,8� i i (Theo Nền Móng-Châu Ngọc Ẩn-29)
Ei
i
n

Trong đó:
E

: Modul biến dạng của đất, E = 766N (Kpa), với N là chỉ số SPT trung bình.
Độ sâu

hi



N

Ei

Si

18.4

1

242.88

33

25278

0.00769

19.4

1

213.785

43

32938

0.00519

20.4

1

191.015

54

41364

0.00369

21.4

1

158.125

64

49024

0.00258

22.4

1

126.5

74

56684

0.00179

23.4

1

117.645

84

64344

0.00146

24.4

1

94.875

94

72004

0.00105

25.3

0.9

39.215
100
Tổng lún

76600

0.00037
0.0238

5. Kiểm tốn lún.
Điều kiện :
S �1.5 L  1.5 25  7.5m (ok!)
Trong đó:
S : độ lún (cm).
L : Chiều dài nhịp (m).
B. TÍNH TỐN CỐT THÉP CHO CỌC VÀ BỆ CỌC,TÍNH MỐI NỐI THI
CƠNG.
I. TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO CỌC.
Cấu tạo chung của cọc.
Đốt

Chiều dài

Đơn vị

Thân
10
m
Mũi
11
m
Cọc được nối bằng hàn trong khi thi
cơng

HCMUTRANS -CD04B

21

ĐỒ ÁN NỀN MĨNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

1. Tính tốn momen theo sơ đồ cẩu cọc.

Hình 1.1 - Biểu đồ momen khi cẩu cọc
Mmax(1) = 0,0215*q*L2 =7.96 kNm
L = 11 m
q = 0.1225*25
Đối với thân L’ = 0.21*10 m = 2.1 m
Đối với mũi L ‘ = 0.21*11 = 2.31 m
2. Tính tốn momen theo sơ đồ treo cọc.

Hình 1.2 - Biểu đồ momen khi treo cọc
Mmax(1) = 0,043*q*L2 =15.9 kNm
L = 11 m
q = 0.1225*25

HCMUTRANS -CD04B

22

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG

GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

3. Tính tốn và bố trí thép dọc cho đốt cọc.
Mơ men tính tốn.
Mtt = max(Mmax(1);Mmax2)) = 15.9 kNm
Lượng thép cần thiết.
α.R u .d.h o 0.0117*13000*0.35*0.3
=
=0.000225
Rt
24000
2
F = =22.5 cm

α=1- 1-2A o =0.0396
M
15.9
=
=0.0388
2
R bt dh 0 13000*0.35*0.3
Chọn và bố trí 8 thanh thép phi 20 có diện tích 25.12 cm2 > F=22.5 cm2 (ok!)
A0 =

4. Bố trí thép đai cho đốt cọc.
- Cọc chịu lực cắt nhỏ nên ta chỉ cần bố trí thép đai theo u cầu cấu tạo.
- Thép có đường kính 8 mm

- Trong 2 m đầu đốt cọc, bố trí bước đai 50 mm
- Trong 1 m tiếp theo, bố trí bước đai 75 mm
- Đoạn cịn lại, bố trí bước đai 125 mm
II. TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO BỆ CỌC.
1. Tính cốt thép cho bệ theo phương dọc cầu.
* Sơ đồ tính.

Hình 8.1 Sơ dồ tính thép cho bệ cọc theo phương ngang cầu
R = 660 + 748 + 835 = 2243 kN
M = R*(3+1) = 8972 kNm
Lượng cốt thép cần thiết.
HCMUTRANS -CD04B

23

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

α.R u .b n .h 0 0.00525*14500*17*1.9
=
=0.0202 m 2
Rt
240000
Ftd(yêu cầu) =
=202 cm 2
  1  1  A0  0.0551

A0 =

M tt
 0.0536
Ru .b.h02

- Chọn thép có đường kính 30 mm, diện tích mặt cắt 1 thanh 7.08 cm2, số thanh thép
202
~ 29 chọn 29 thanh
cần thiết la
7.08
- Khoảng cách giữa các thanh 320/29 = 11 cm
- Lớp bê tông bảo vệ abv =(320-28*11)/2= 6 cm
2. Tính cốt thép cho bệ theo phương ngang cầu.
R = P1+..+P9 = 7515 kN
M = R*1 = 10627 kNm
Lượng cốt thép cần thiết.
Ftd(yêu cầu) =
α.R u .b n .h 0 0.01*14500*17*1.9
=
=0.01655 m 2
Rt
240000
=165.5 cm 2
  1  1  A0  0.00084
A0 =

M tt
 0.00084
Ru .b.h02

- Chọn thép có đường kính 16 mm, diện tích mặ
cắt 1 thanh 2.016 cm2, số thanh thép cần thiết la
165
~ 83 chọn 83 thanh.
2.016
- Khoảng cách giữa các thanh 1700/83 = 20 cm
- Lớp bê tông bảo vệ abv = (1700 -82*20)/2 = 30
cm

chọn 17 thanh khoảng cách giữa các thanh 20 cm

HCMUTRANS -CD04B

24

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

II. TÍNH TỐN ĐƯỜNG HÀN, MỐI NỐI THI CƠNG CỌC.

Hình 2.1 – Cấu tạo nối cọc.
- Cọc được nối tại đầu các đốt cọc có bản nối là thép góc 100x100x10
với chiều dày đường hàn là 10mm các kích thước khác cho trên hình vẽ
- kiểm toán lại cường độ đường hàn đường hàn khi chịu lực dọc là nội lực trong
cọc

công thức kiểm toán
N
 N  max  Rkh
Fdh
Nmax = 835 kN lực dọc lớn nhất trong cọc
Fdh =  dh  Ldh

 dh = 10 mm =0,01 bề dày đườnghàn
 Ldh = 8*(Ldh – 0,01)
Ldh = (500 – 20) = 480 mm = 0,48 m

L
N 

dh

= 8*0,47 = 3,76 m

N max
= 23437,218 kN/m2
Fdh

Rkh = 150000 kN/m2 cường độ tính tốn của đường hàn( bảng 3-7, giáo trình kết cấu
thép, trang 39 – đh gtvt 2000)
(Ok!)
IV. KIỂM TRA CHỌC THỦNG BỆ CỌC
1. Công thức kiểm tốn.
Khi b �a k +2h o thì
Khi b �a k +2h o thì

: Pnp �( ak  b) ho kR p  VP
: Pnp �( ak  h0 )ho kR p  VP

2. Kiểm toán chọc thủng theo phương dọc cầu.
b
= 3.2 m
ak
=1
m
HCMUTRANS -CD04B

25

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

h0
= 1.9 m
ak+2ho = 4.8 m > b
� Cơng thức kiểm tốn Pnp �(ak  b)ho kR p  VP
Trong đó:
Pnp = P1 + P5 = 2656.99+2372.78 = 5029.77 kN
b = 3.2 m
ak = 1 m
ho = 1.9 m
c = 500, c/ho = 0.26 (Tính tốn móng cọc - 80)

k = 1.3
Rp = 1050
VP = (1+3.2)*1.9*1.3*1050 = 12967.5 kN > Pnp (ok!)
3. Kiểm toán chọc thủng theo phương ngang cầu.
b
= 17 m
ak
= 11 m
h0
= 1.9 m
ak+2ho= 14.8 m < b
� Cơng thức kiểm tốn Pnp �(ak  b)ho kR p  VP
Trong đó:
Pnp =4*2656.99 = 10627.96 kN
b = 17 m
ak = 11 m
ho = 1.9 m
c = 500, c/ho = 0.26
k = 1.3
Rp = 1050
VP = (11+13)*1.9*1.3*1050 = 62244 kN > Pnp (ok!)
V. KIỂM TỒN BỆ CỌC THEO MẶT PHẲNG NGHIÊNG.
1. Cơng thức kiểm tốn.
Khi b �a k +h o thì
Khi b �a k +h o thì

: Pnp �bho R p  VP
: Pnp �( ak  h0 )ho R p  VP

2. Kiểm toán chọc thủng theo phương dọc cầu.

b
= 3.2 m
ak
=1
m
h0
= 1.9 m
ak+ho = 2.9 m < b
� Cơng thức kiểm tốn Pnp �(ak  h0 )ho R p  VP
Trong đó:
Pnp = =660+835+748 = 4486 kN
b=4m
ho = 1.9 m
Rp = 1050
VP = (1+1.9)*1.9*1050 = 5785 kN >Pnp (ok!)
HCMUTRANS -CD04B

26

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

3. Kiểm toán chọc thủng theo phương ngang cầu.
b
= 17 m
ak

= 11 m
h0
= 1.9 m
ak+ho = 12.9 m < b
� Cơng thức kiểm tốn Pnp �(ak  h0 )ho R p  VP
Trong đó:
Pnp =8*835 = 7515 kN
b = 13 m
ak = 11 m
ho = 1.9 m
Rp = 1050
VP = (11+1.9)*1.9*1050 = 25735 kN >Pnp (ok!)
V. CHỌN BÚA ĐÓNG VÀ XÁC ĐỊNH ĐỘ CHÓI
Chọn sơ bộ số hiệu búa:
tại độ sâu mũi cọc độ chối hợp lí là : 3,8 – 8 mm
sức chịu tải cực hạn của đất dưới mũi cọc là: Pu =1086 kN
muốn đạt độ chối e = 8 mm năng lượng của búa cần:
r*E = 3*Pu *(e+2,54) = 50614,524 kNmm
r = 0,75 là % năng lượng hửu ích mà cọc nhần được
E = 67486,032 kNmm = 67,486 kNm
muốn đạt đọ chối 3,8 mm năng lượng của búa cần:
r*E = 3*Pu *(e+2,54) = 30626 kNmm
E = 40835 kNmm = 40,835 kNm
Như vậy năng lượng búa cần dung nằm trong khoảng : 40,835 đến 67,486 kNm
chọn búa thuỷ lực số hiệu V100D6 để đóng búa, có năng lượng đóng búa là:
7200 Kgm = 72 kNm
Đặc tính khi hoạt đơng
Năng lực đóng tối đa
kNm
Một hành trình tối đa

M
Hành trình tối thiểu
M
Tốc đọ đánh búa khi hành trình dài 1,2m
B/MIN
Trọng lượng
Than trược của búa
Kg
Đầu búa
Kg
Nắp mũ dẫn động
Kg
Kích thước
Chiều dài
Mm
Sâu và rộng
Mm
Đầu búa đến mặt dẫn động
Mm
Hệ thống thuỷ lực
Áp lực cần thiết để hoạt động
Bar
Lưu lượng dầu cần thiết
L/Min
HCMUTRANS -CD04B

27

48
1.2

0.2
44
6100
9400
580
6200
740
580
180
190
ĐỒ ÁN NỀN MÓNG


GVHD: NGUYỄN THÀNH ĐẠT

SV: Trương Văn Hân

Các nguồn động lực
Động cơ
KW
Thùng nhiên liệu diesel
Lit
Thùng dầu thuỷ lực
Lit
Kích thước
Mm
Trọng lượng khi ko có nhiên liệu
Kg
Trọng lượng khi máy hoạt động
Kg

157
300
550
3100x1400x1900
2400
3100

- xác định độ chối của cọc:
kmnFQH Q  0,2q
p
Qq
etk =
P(
 nF )
km
k = 0.7 hệ số đồng nhất của đất .
m =1 hệ số điều kiện làm việc .
F = 0.35*0.35 = 0.1225 m2 diện tích tiết diện
ngang của cọc .
n = 150 T/m3 = 1500 kN/m3: hệ số phụ thuộc
vào vật liệu và phương pháp đóng cọc đối với
cọc BTCT .
etk : độ chói thiết kế của cọc .
P = 108 kN
Q = 9400 KG = 74kN : trọng lượng của búa
đóng cọc , cho trên bảng trên (Hammer wight).
H = 1.2 m chiều cao rơi búa lớn nhất mà
búa có thể đạt được .
q = Lc*Fc*c = 18*0.1225*24.525 =54kN

kN : trọng lượng của một cọc
0, 7 *1500*0,16*94*1, 2 94  0, 2*54
etk = 1086(1086, 2  1500*0,16) 94  54
= 2,33x10-3 m = 2,33 mm
0, 7

HCMUTRANS -CD04B

28

ĐỒ ÁN NỀN MÓNG