bài giảng nền móng - thầy lê trọng nghĩa

1

Môn học: NỀN MÓNG

GV: TS. Lê Trọng Nghĩa

Số tiết: 30

• Bài tập trên lớp: Điểm thưởng

• Thi cuối HK: 100 %

Đánh giá MH:

Hình thức đánh giá: Thi viết 90 phút

Được xem tài liệu

Lý thuyết: 20 tiết

Bài tập: 10 tiết

CHƯƠNG TRÌNH MÔN HỌC5 chương

Chương 1: Những nguyên lý cơ bản tính toán và

thiết kế Nền Móng

Chương 2: Móng nông

Chương 3: Sức chịu tải của cọc

Chương 4: Móng cọc và cọc chịu tải trọng ngang

Chương 5: Gia cố nền

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1) Nền Móng, Châu Ngọc Ẩn, NXB ĐHQG TPHCM, 2004

3) Nền và Móng các công trình dân dụng và công nghiệp,

Nguyễn Văn Quảng, NXB XD, 1996

4) Foundation Analysis and Design, 5th edition, Joseph

E. Bowles, McGraw Hill, 1997

2) Nền Móng công trình, Châu Ngọc Ẩn, NXB Xây dựng, 2008

5) Pile Foundation Analysis and Design, 5rd edition,

H.G. Poulos and E. H. Davis, 1980

Chương 1: NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ NỀN MÓNG

1. Khái niệm

1.1. Móng

Cổ cột

Đà kiềng

Cột

Kết cấu Khung

Kết cấu Móng Mặt bằng Móng

M2

M3

M1

M1

M1

A

A - A

A

Mặt đất

Móng

Bê tông lót

2

1. Khái niệm

1.2. Nền

Nền

Mặt đất ttN

ttMttH

ttN

1P 2P 3P

Vùng nền

Đài móngDfptt

Hệ cọc

Lớp 1

Lớp 2

Mặt đất

MÓNG NÔNG

MÓNG CỌC

Nền đất

Nền đường

NỀN ĐƯỜNG

Nền: vùng đất chịu ảnh hưởng của tải trọng từmóng truyền xuống

2. Phân loại

2.1. Móng

Móng nông

Móng sâu

Móng cọc

Móng kép, móng gánh

Móng bè : dạng bản, bản dầm, hộp

Móng băng : 1 phương , 2 phương (giao nhau)

Móng đơn : đúng tâm , lệch tâm

Móng giếng chìm

Đá

Thép:

BTCT

Cọc ống, chữ H, C, I …

Gỗ: Cừ tràm, bạch đàn, đước …

Đóng, ép:

Khoan nhồi,

BTCT thường, UST

Barrette

Đàgiằng

Móng gánh (có giằng)Móng kép (dạng bản) Móng băng (dạng bản dầm)

3

A A

A - ABê tông lót Bản móng

Móng bè dạng bản

Cột

A A

A- ABê tông lót Dầm móngBản móng

Móng bè dạng bản(có gia cường) Cột

Khối gia cường

A A

A - ABê tông lót Dầm móngBản móng

Móng bè dạng bản dầm

A A

A - ABê tông lótTường gia cườngBản móng

B - B

B B

Móng bè hộp

4

Mặt đất

Tầng hầm

Bản móng

Móng bè dạng bảnCÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM

Mặt đất

Tầng hầm

Đài móng

Dầm sàn hầm

Sàn hầm

Hệ cọc

Móng cọc đài đơnCÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM

Mặt đất

Tầng hầm

Đài móng

Mặt sàn hầm

Hệ cọc

Móng cọc đài bèCÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM

2. Phân loại

2.2. Nền

Nền

Cột đất trộn xi măng (vôi)

Gia tải trước +

Đệm vật liệu rời

Nền tự nhiên

Nền gia cốCột vật liệu rời

Vải địa kỹ thuật, lưới địa kỹ thuật

Giếng cátBấc thấmBơm hút chân không

5

4

17BM ĐBM Địịa Cơ Na Cơ Nềền Mn Móóngng

Df

Ntt

h

σz2 σbt

1

pgl

hđ bđ

α b

Đệm vật liệu rời4


Cột vật liệu rời

4

19

Area of Soil, A soil

Area of Column, A column

b) Triangular patterns

2

32⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

SDa s

π

2

4⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

SDa s

π

a) Square patterns

D

S D S

σsoilσcol

σ

BM ĐBM Địịa Cơ Na Cơ Nềền Mn Móóngng

AAAa

css

ss AA=

+=

Cột vật liệu rời4


Nagaraj, 2002

Cột đất trộn xi-măng/vôi

6

4


Cột đất trộn xi-măng/vôi4


Cột đất trộn xi-măng/vôi

4


Cột đất trộn xi-măng/vôi4


Gia tải trước + giếng cát/bấc thấm

7

4


Bấc thấm

4


Bấc thấm

4


Bấc thấm 4


Gia tải trước + Bấc thấm

8

3. Độ lún của nền đất

Độ lún của đất

s = se + sc + ss

se – độ lún tức thời (ban đầu)

sc – độ lún do cố kết

ss – độ lún do từ biến

3.1. Độ lún đàn hồi

pe IE

bps21 ν−

=

p – áp lực tại mặt đáy móng

trong đó:

b – bề rộng móng chữ nhật hay đường kính móng tròn

ν, E – hệ số Poisson và mô-đun đàn hồi của đất dưới đáy móng

Ip – hệ số hình dạng và độ cứng; được xác định dựa trên lý thuyết đàn hồi; phụ thuộc vào chiều dày lớp đất, hình dạng và độ cứng của móng

Móng cứng hữu hạn Móng cứng

smax sconst

pb

)()(2

gócptâmp II =)()(

848.0tâmpbìnhtrungp II =

b. Móng cứng chữ nhật)((cung)

57.1gocpp II =

( )⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡+++⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ++= 1ln11ln1 2

2

)(mm

mmmI

gócp π

Hệ số hình dạng và độ cứng Ip

a. Móng chữ nhật cứng hữu hạn

l

b

R

b

1 1

3 3

2

1 – tâm móng3 – biên móng tròn hay giữa cạnh dài móng chữ nhật

2 – góc móng chữ nhật

vớiblm =

1.121.361.531.782.102.542.993.574.01

1.00

Tâm

0.790.850.64--Tròn0.881.071.211.421.702.102.463.003.43

0.951.151.301.511.782.152.533.033.40

0.760.971.121.361.682.102.543.133.57

0.560.680.770.891.051.271.491.782.00

11.5235102050

100

Chữnhật

Trung bình

Biên(điểm giữa cạnh dài)

GócMóng cứng

Móng mềm

Ip

m(l/b)

Hình dạng móng

Trường hợp 1: Hệ số hình dạng và độ cứng Ip cho diện truyền tải hình tròn vàchữ nhật trên bán không gian đàn hồi vô hạn

Bảng tra hệ số hình dạng và độ cứng Ip

b

Lớp đàn hồi vô hạn

9

Trường hợp 2: Hệ số hình dạng và độ cứng Ip cho diện truyền tải hình tròn và chữnhật trên bán không gian đàn hồi hữu hạn

Bảng tra hệ số hình dạng và độ cứng Ip

0.000.080.160.250.340.450.610.81

0.000.080.160.250.340.450.610.82

0.000.080.160.250.340.460.600.80

0.000.080.180.280.340.440.560.66

0.000.090.190.270.320.380.460.49

0.000.200.400.510.570.640.700.74

00.51.01.52.03.05.010

ν = 0.33

0.000.040.100.180.260.370.520.73

0.000.040.100.180.260.380.540.77

0.000.040.100.180.270.390.550.76

0.000.040.120.220.290.400.520.64

0.000.050.150.230.290.360.440.48

0.000.140.350.480.540.620.690.74

00.51.01.52.03.05.010

ν = 0.5

l/b = ∞l/b = 10l/b = 5l/b = 2l/b = 1

Góc của móng mềm chữ nhậtTâm móng cứng tròn

Ip

bH b

Lớp cứng

HLớp đàn hồi

3.2.2.2. Độ lún ổn định

Tính lún theo quan hệ e-p

hi – chiều dày lớp đất i; hi = [0.4 ÷ 0.6] b

e1i, e2i – hệ số rỗng lớp đất i trước và sau khi lún

p1i, p2i – áp lực tại giữa lớp đất i trước và sau xây dựng công trình

22

11

ii

iipepe

←← từ quan hệ nén lún e-p

01 ′= vip σ gliii pp σ+= 12

gligli pK ×= 0σ //∈0 bzblK

iivới và

và

zi – khoảng cách từ đáy móng đến giữa lớp đất i

∑ -n

ii

i

ii heee

s1= 1

21

+1=

Df

Mặt đất

γ*

γsat

γ

US do TLBT

γ∗ Df

p13 σgl3p23

MNN

pgl

h1

h3

h5

h4

h2

tcN

US do áp lực gây lún

pgl

σgl

γtb

Xác định áp lực tại giữa lớp đất trước vàsau khi xây móng p1i & p2i :

Suy ra hệ số rỗng tại giữa lớp đất trước vàsau khi lún e1i & e2i :

Tính độ lún của lớp i là ii

iii h

eee

s1

21

+1=

-

Trước khi xây dựng móng, áp lực tại độsâu Df là fD*γ

Sau khi xây dựng móng, áp lực tại

độ sâu Df là ftb

tc

DF

Nγ+

Áp lực gây lún ( ) ftb

tc

gl DF

Np *+= γγ -

Chia nền đất dưới đáy móng thành các lớp mỏng có chiều dày [ ]bhi 6.0÷4.0=

ivip 01 ′= σ

gligli pK ×= 0σvới và

gliii pp σ+= 12và

22

11

ii

iipepe

←← từ quan hệ nén lún e-p

zi – khoảng cách từ đáy móng đến giữa lớp i

PHƯƠNG PHÁP CỘNG LÚN PHÂN TỐ

…

//

0 bzblK

ii ∈

l

Độ lún của móng (tại tâm)

Tính lún đến lớp phân tố thứ i cógliivip σσ 5=′= 01

∑∑ -n

ii

i

iin

ii h

eee

ss1= 1

21

1= +1==

gliivip σσ 10=′= 01

Đất tốt

Đất yếu

Điều kiện lún [ ]ss ≤

Độ lún cho phép của móng được quy định dựa vào mức độ siêu tĩnh của công trình (tham khảo bảng….), đối với nhà BTCT đổ toàn khối [s] = 8cm.

[s] – độ lún cho phép của móng

( ) ( )2

+++= 32113

hhhDp wsatf γγγγ -

31323 += glpp σ lg033 = pKglσ

2++= 3213

hhhz

Thí dụ tính độ lún của lớp (i=3)

và

với và

13

23133 +1

=eee

s-

Đường nén e-p

e0

p1

e1

p3

e3

p4

e4

e

pO p2

e2

e5

p5

p23p13

e13

e23303 bz

blK ∈ l

10

5. Tải trọng, tổ hợp tải trọng và các trạng thái giới hạn

5.1. Tải trọng- Tĩnh tải: trọng lượng bản thân công trình

- Hoạt tải: hoạt tải sử dụng, hoạt tải sửa chữa, gió, động đất, cháy nổ, …

5. Tải trọng, tổ hợp tải trọng và các trạng thái giới hạn

5.2. Tổ hợp tải trọng dùng tính toán móng

5.2. Các trạng thái giới hạn (TTGH)

5.2.1. Trạng thái giới hạn I: Tính toán nền móng thỏa các điều kiện cường độ (sức chịu tải, trượt, lật …)

a. Kiểm tra cường độ

Hệ số an toàn của sức chịu tải

[ ]FSpqFS tt

ult ≥= hoặc FSqqp ult

att =≤

trong đó:

qult – sức chịu tải cực hạn của nền đất dưới đáy móng

qa – sức chịu tải cho phép của nền đất dưới đáy móng

FS, [FS] – hệ số an toàn và hệ số an toàn cho phép

[ ] 3=≥ FSFS

ptt – áp lực tính toán tại mặt đáy móng

b. Kiểm tra ổn định

Hệ số an toàn trượt

[ ]truottruotgay

truotchong FSF

FFS ≥=truot hoặc

truot

truotchongtruotgay FS

FF ≤

trong đó:Fgay truot – lực gây trượt

FStruot, [FS]truot – hệ số an toàn trượt và hệ số an toàn trượt cho phép

[ ] 5.1=≥ truottruot FSFS

Fchong truot – lực chống trượt

11

Hệ số an toàn lật

[ ]latlatgay

latchonglat FS

MM

FS ≥= hoặclat

latchonglatgay FS

MM ≤

trong đó:Mgay lat – moment gây lật

FS lat, [FS] lat – hệ số an toàn lật và hệ số an toàn lật cho phép

[ ] 5.1=≥ latlat FSFS

Mchong lat – moment chống lật

b. Kiểm tra ổn định

Ep

Ntt

Htt

Rd

W2

W1

Nd

HdLực chống trượt bằng tổng của lực cản do ma sát (Rd) và áp lực đất bị động được huy động (Ep)

Lực gây trượt bằng tổng của lực ngang do kết cấu bên trên (Htt) và áp lực đất chủ động (Ea)

Trường hợp minh họa

pdd ERH +≤

hatt

dgt EHHF ,+==

Ea

Ea,h

[ ]truotd

pd FSH

ERFS ≥

+=truot

hpdct ERF ,+=

hay

Điều kiện trượt

5.2. Các trạng thái giới hạn (TTGH)

Mặt đất

δ Δsmax

L

Công trình

Cao trình đáy móng ban đầu

Δ – độ lún lệch lớn nhất

smax – tổng độ lún lớn nhất

δ/L – góc nghiêng biến dạng

5.2.2. Trạng thái giới hạn II: Tính toán nền móng thỏa các điều kiện biến dạng (lún, nghiêng, …)

12

ttN

ptt

Mặt nền

Df

b

Chương 2: MÓNG NÔNGI. Định nghĩa

Móng nông

Không kể đến ma sát hai bên móng

5.2≤bDf

II. Móng đơn2.1. Móng đơn chịu tải đúng tâm

Trình tự tính toán và thiết kế

Thông số đầu vào Thông số đầu ra

- Tải trọng (N,M,H) tại chân cột - Chiều sâu đặt móng Df

- Địa chất: đặc trưng γ, c, ϕ, e-p, … - Kích thước đáy móng b × l

- Chiều cao móng h

- Thép trong móng

tính toán thiết kế

TCXD (VN)Eurocode 7BS, ACI, …

Bản vẽ thi công

Bước 1. Chọn chiều sâu đặt móng

- Đủ sâu hơn lớp đất bề mặt chịu ảnh hưởng của phong hóa thời tiết

- Ít ảnh hưởng đến móng công trình lân cận

- Đặt trên lớp đất đủ chịu lực, không đặt trên rễ cây, đường ống dẫn

Bước 2. Xác định kích thước đáy móng b× l sao cho nền đất dưới đáy móng thỏa các điều kiện ổn định, cường độ và biến dạng

• Điều kiện ổn địnhtctc Rp ≤

tcp - áp lực tiêu chuẩn tại mặt đáy móng

tcR - sức chịu tải tiêu chuẩn của nền đất dưới đáy móng

ftb

tctc D

FN

p γ+=

( )DcDBbAK

mmR ftc

tc ++= 21 γγ

F = b× l – diện tích đáy móng

γtb – trọng lượng riêng trung bình của đất và bê-tông

nN

Ntt

tc = - lực dọc tiêu chuẩn

Ntt – lực dọc tính toán n= 1.15 – hệ số giảm tải

13

Df

Mặt đất

ptc

tcNγtb

Cách xác định b× l thỏa điều kiện ptc ≤ Rtc

- Chọn sơ bộ b = 1m

- Tính Rtc

- Xác định diện tích sơ bộ của đáy móng

tctc Rp ≤

ftbtc

tc

DRN

Fγ-

≥

tcftb

tc

RDF

N≤γ+⇔

⇔

- Móng chịu tải đúng tâm nên có thể chọn

b = l ≥ F

- Kiểm tra kích thước b× l đã chọn phải thỏa điều kiện ptc ≤ Rtc

γ*

γsat

γ, c, ϕ Rtc

ftb

tctc D

FN

p γ+=

- Nếu điều kiện ptc ≤ Rtc không thỏa ⇒ tăng b× l

⇒ chọn b× l

Mặt phẳng đáy móng

• Điều kiện cường độ

FSq

qp ulta

tt =≤

Df

Mặt đất

ptt

ttNγtbγ*

γsat

γ, c, ϕ qult

ftb

tttt D

FN

p γ+=

ttp - áp lực tính toán dưới đáy móng

ultq - sức chịu tải cực hạn của đất nền dưới đáy móng

FS - hệ số an toàn (FS = 2÷3)


Nếu điều kiện ptt ≤ qa không thỏa ⇒ tăng b× l

• Điều kiện biến dạng (lún)

[ ]ss ≤



Trình tự tính toán độ lún s xem ở mục 3.2.2 chương 1

Nếu điều kiện lún s ≤ [s] không thỏa ⇒ tăng b× l

∑∑ -n

ii

i

iin

ii h

eee

ss1= 1

21

1= +1==

Áp lực gây lún trung bình tại tâm đáy móng

( ) ftb

tc

gl DF

Np *+= γγ -

Bước 3. Xác định chiều cao móng h

Dựa vào điều kiện xuyên thủng

cxxt PP ≤

xtP - lực gây xuyên thủng

cxP - lực chống xuyên thủng

Xét cân bằng lực của phần nón xuyênh

ah0

Ntt

450

Df

l

b

hc+2h0

b c+2

h 0

hc

b c

( )( )[ ]00 2+2+×= hhhbbpP ccttnetxt -

( ) 004+2+275.0= hhhbRP ccbtcx

l

Cách xác định h

cxxt PP ≤ ⇒ BPT bậc 2 theo h0 ⇒ h0 ⇒ h = h0 + a (làm tròn ↑)i)

cxxt PP ≤ ⇒ Kiểm tra điều kiện: ⇒ h0 = h - aChọn trước hii)

(a = 7cm)

ttnetp

14

hah0

Df

hah0

450

Df

450h

ah0

Df

Ntt

450

ttnetp

Ntt

Ntt

ttnetp

ttnetp

ttnetp

btR75.0

btR75.0btR75.0

hc+2h0hc+2h0b c

+2h 0

l

b

hc+2h0

b c+2

h 0

hah0

450

Df

ttnetp

btR75.0

hc

b c

Lực gây xuyên thủng Pxt

( )( )[ ]00 2+2+×= hhhbbpP ccttnetxt -l

xuyênthápđáyngoàittnetxt SpP =

xuyênthápđáyngoàiS = dtích vùng gạch chéo

γtb

Phản lực dưới đáy móng ftb

tttt D

FN

p γ+=

Áp lực do TLBT đất và đài ftb Dγ

Phản lực ròng dưới đáy móng F

Np

ttttnet =

• Tính xuyên thủng với phản lực ròng

( ) 24+2+2= 00__ hhhbS ccxuyenthapxq

( )2

22++

×2 00 h

hbb cc

( )2

22++

×2 00 h

hhh cc

+(dt 2 mặt bên bc)

(dt 2 mặt bên hc)

( ) 24+2+275.0= 00_ hhhbRP ccbtnghiêngcx

( ) 000

_ 4+2+275.0=45cos×= hhhbRPP ccbtnghiêngcxcx

Lực chống xuyên

Lực chống xuyên

Ntt

ttnetp

btR75.0

hc+2h0b c+

2h 0

Diện tích xung quanh tháp xuyên = Diện tích 4 mặt hình thang có chiều cao 20h

Lực chống xuyên thủng Pcx

Bước 4. Tính toán và bố trí thép

1. Thép theo phương cạnh dài l , thanh số

• Momen tại mặt cắt ngàm 1-1

• Diện tích cốt thép

• Bố trí thép

- Chọn ∅ ⇒ Diện tích tiết diện ngang 1 thanh thép

- Số thanh thép

- Khoảng cách giữa các thanh thép

( ) bhpM cttnet

211 8

1= -- l

0

11

0

111 9.0

≈=hR

MhR

MA

sss

--

ζ

4=

2πφsa

s

ss a

An 1=

1100×2

=@-

-

snb

(làm tròn )

(làm tròn )

l

b

hc

b c

1

1(l – hc)/2

ns ∅ ? @ ?

15

Ntt

l

b

hc

b c

ttp

1

1

γtb Dfttnetp1

1

ttp1

1

M1-1

γ* Df

Phản lực của đất nền lên đáy móng

Áp lực của đất và đài lên đáy móng

⇒ Phản lực ròng của đất nền lên đáy móng

ftb

tttt D

FN

p γ+=

ftbDγ

FN

ptt

ttnet =

bhh

pM ccttnet ×

2×2×

2×=11-

l - l -

( ) bhpM cttnet ××

81

= 211- l -

• Tính toán thép với phản lực ròng

(l – hc)/2

2. Thép theo phương cạnh ngắn b, thanh số



• Bố trí thép


- Số thanh thép


( )222 81

= cttnet bbpM --

0

22

0

222 9.0

=hR

MhR

MA

sss

-- ≈ζ

4=

2πφsa

s

ss a

An 2=

1100×2

=@-

-

sn

(làm tròn )

(làm tròn )

l

l

l

b

hc

b c

2

(b –

b c)/2

2

ns ∅ ? @ ?

Bước 5. Trình bày bản vẽ

350

1800

200

200

1600100 100

1800

1600

100

100

200

150

100

50

± 0.0m

- 1.5m 8∅12@175

8∅12@175

ĐK (300×600)

• Ghi chú:

─ Bê tông lót đá 4×6 B7.5 dày 100

─ Thép móng AI: Rs = 225 MPa

─ Bê tông bảo vệ dày 50


- Đủ sâu hơn lớp đất bề mặt chịu ảnh hưởng của phong hóa thời tiết

- Ít ảnh hưởng đến móng công trình lân cận

- Đặt trên lớp đất đủ chịu lực, không đặt trên rễ cây, đường ống dẫn

2.2. MÓNG ĐƠN CHỊU TẢI LỆCH TÂM

- Đặt đủ sâu thỏa điều kiện trượt và lật cho móng

16

Bước 2. Xác định kích thước đáy móng b× l sao cho nền đất dưới đáy móng thỏa các điều kiện ổn định, cường độ và biến dạng

• Điều kiện 1: ổn định

tctctctb ppp minmax,, - áp lực tiêu chuẩn trung bình,

cực đại và cực tiểu

ftb

tctctb D

FN

p γ+=

h

tcpmaxtcpmin

Df

tcxH tc

yM

tcN

y

xb

l

tcđyM

tcN

tcđxMftb

tcđy

tcđx

tctc D

bM

bM

FN

p γ+×

6±

×6

±= 22minmax ll

- Trường hợp đáy móng hình chữ nhật

đáy móng

tctctb Rp ≤

tctc Rp 2.1max ≤

0≥mintcp

xb

l

tcN

đáy móng

xb

l

tcđyM

tcN

tcđxM

đáy móng

y

y

exeyO

ex , ey – độ lệch tâm của lực dọc theo phương x và y

Cách viết khác

ftbyx

tctc D

ebe

FN

p γ+6

±6

±1=minmax l

tt

ttđx

x NM

e = tt

ttđy

y NM

e =

hHMM tty

ttx

ttđx ×+=

hHMM ttx

tty

ttđy ×+=

nM

Mttđytc

đy =

nM

Mttđxtc

đx =

Tổng hợp momen tại trọng tâm đáy móng

( )DcDBbAK

mmR ftc

tc +*+= 21 γγ

Cách xác định b× thỏa điều kiện ổn định l

• Chọn sơ bộ b = 1m

• Tính Rtc

• Xác định sơ bộ diện tích đáy móng

• Kiểm tra điều kiện ổn định 0,2.1, minmax ≥≤≤ tctctctctctb pRpRp

ftbtc

tctctc

tb DRN

FRpγ-

≥⇔≤ ( )F⇒

• Chọn b và l (dựa vào giá trị tham khảo )F

• Nếu điều kiện ổn định không thỏa ⇒ tăng b× l

Lưu ý: ─ Giải lặp thử dần để có kết quả tối ưu nhất

─ Có nhiều lời giải b× l thỏa điều kiện ổn định

• Điều kiện 2: cường độ

FSq

qp ulta

tt =max ≤Df

Mặt đấtttNγtb

γ*

γsat

γ, c, ϕ qult

ttpmax - áp lực tính toán cực đại

ault qq , - sức chịu tải cực hạn và cho phép của đất nền dưới đáy móng



Nếu điều kiện ≤ qa không thỏa ⇒ tăng b× lttpmax

ftb

ttđy

ttđx

tttt D

bM

bM

FN

p γ+×

+×

+= 22max ll

tcxH tc

yM ttpmaxttpmin

─ Áp lực dưới đáy móng

17


pa EE , - áp lực đất chủ động và bị động

dR - Lực ma sát giữa móng và nền đất

bERF pdtruotchong ×+=∑

─ Hệ số an toàn trượt

[ ] truot

truotgây

truotchong FSF

FFS ≥

∑∑

=truot Df

Mặt đấtttNγtb

tcxH tc

yMEp

Rd

Ea

bEHF attxtruotgây ×+=∑

( ) ××+tan= bcR aad ϕσ l

ftb

tttttb D

FN

p γσ +==

ca , ϕa lực dính và góc ma sát trong giữa móng và nền đất (ca

= c , ϕa = ϕ)

[FS]trượt – Hệ số an toàn trượt cho phép (= 1.2÷1.5)

• Điều kiện 3: biến dạng (lún)

[ ]ss ≤




Nếu điều kiện lún s ≤ [s] không thỏa ⇒ tăng b× l

∑∑ -n

ii

i

iin

ii h

eee

ss1= 1

21

1= +1==


( ) ftb

tc

gl DF

Np *+= γγ -

Bước 3. Xác định chiều cao móng h

Dựa vào điều kiện xuyên thủng

cxxt PP ≤Xét cân bằng lực của mặt tháp xuyên nguy hiểm (móng lệch tâm 1 phương)

( ) 00+75.0= hhbRP cbtcx

bhhpp

P ctt

nettt

netxt ×

22

×2

+= 0)max()(1 --l

Cách xác định h

cxxt PP ≤ ⇒ Kiểm tra điều kiện: ⇒ h0 = h - aChọn trước h

(a = 7cm)

( )2

2++×+= 0

)min()max()min()(1

hhpppp ctt

nettt

nettt

nettt

net -l

2)(minmax ×

±=bM

FN

pttđ

tttt

net l

hah0

450

Df

ttnetp )max(

ttnetp )min(

ttN

tcxH

tcyM

ttnetp )(1

l

b

hc+2h0

b c+2

h 0

hc

b c

l -hc+2h02

(↓)

(↑)

Bước 4. Tính toán và bố trí thép

1. Thép theo phương cạnh dài l , thanh số



• Bố trí thép


- Số thanh thép


( )( ) bhppM ctt

nettt

net2

)(2)max(11 +2241

= -- l

0

11

0

111 9.0

≈=hR

MhR

MA

sss

--

ζ

4=

2πφsa

s

ss a

An 1=

1100×2

=@-

-

snb

(làm tròn )

(làm tròn )

l

b

hc

b c

1

1(l – hc )/2

ns ∅ ? @ ?

18

hah0

Df

ttnetp )max(

ttN

tcxH

tcyM

ttnetp )(2

l

b

hc

b c

l -hc2

1

1

ttnetp )max(1

1

(l – hc)/2

ttnetp )(2

( )( ) bhppM ctt

nettt

net2

)(2)max(11 +2241

= -- l

3×2×

+

+2=

)(2)max(

)(2)max(1

ctt

nettt

net

ttnet

ttnet h

pp

ppd

-l

bhpp

P ctt

nettt

net ×2

×2

+= )(2)max(

1

-l

1

1

M1-1

d1

P1

• Cánh tay đòn d1

• Hợp lực P

• Momen M1-1

Momen tại mặt cắt ngàm 1-1

ttnetp )min(

2. Thép theo phương cạnh ngắn b, thanh số



• Bố trí thép


- Số thanh thép


( )2)(22 81

= ctt

nettb bbpM --

0

22

0

222 9.0

=hR

MhR

MA

sss

-- ≈ζ

4=

2πφsa

s

ss a

An 2= (làm tròn )

(làm tròn )

× l

1100×2

=@-

-

snl

l

b

hc

b c

2

(b–

b c)/2

2

ns ∅ ? @ ?

hah0

Df

ttnetp )max(

ttN

tcxH

tcyM

l

hc

b c 22

ttnettbp )(

2

2

(b – bc)/2

( ) ×81

= 2)(22 c

ttnettb bbpM -- l

2×2=2

cbbd

-

×2

×= )(2ctt

nettb

bbpP

- l

2

2

M2-2

d2

P2

• Cánh tay đòn d2

• Hợp lực P2

• Momen M2-2

Momen tại mặt cắt ngàm 2-2

ttnetp )min(

Bước 5. Trình bày bản vẽ

350

1800

200

200

1600100 100

1800

1600

100

100

200

150

100

50

± 0.0m

- 1.5m 8∅12@175

8∅12@175

ĐK (300×600)

• Ghi chú:

─ Bê tông lót đá 4×6 B7.5 dày 100

─ Thép móng AI: Rs = 225 MPa

─ Bê tông bảo vệ dày 50

Tương tự móng đơn chịu tải đúng tâm

19

II. MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới dãy cột)

Bê tông lót

Dầm (sườn) móng

Bản (cánh) móng

Cột (cổ cột)


- Tương tự móng đơn chịu tải lệch tâm

- Giá trị đề xuất Df = [1 ÷ 2] (m)

II. MÓNG BĂNG MỘT PHƯƠNG (dưới dãy cột)

Trình tự tính toán và thiết kế

Thông số đầu vào Thông số đầu ra

- Tải trọng (N,M,H) tại các chân cột - Chiều sâu đặt móng Df

- Địa chất: đặc trưng γ, c, ϕ, e-p, … - Kích thước đáy móng b × L

- Kích thước tiết diện ngang

- Thép trong móng

tính toán & thiết kế

TCXD (VN)Eurocode 7BS, ACI, …

Bản vẽ thi công

bd

b

hhbha

Bước 2. Xác định kích thước đáy móng b ×L sao cho nền đất dưới đáy móng thỏa các điều kiện ổn định, cường độ và biến dạng

• Điều kiện 1: ổn định

tctctctb ppp minmax ,, - áp lực tiêu chuẩn trung bình, cực đại và cực tiểu

ftb

tctctb D

FN

p γ+=

ftb

tctctc D

LbM

FN

p γ+×

6±= 2

minmax

nN

Ntt

tc =n

MM

tttc = 15.1=n

- tổng hợp lực và momen tại trọng tâm đáy móngtttt MN ,

tctctb Rp ≤

tctc Rp 2.1max ≤

0≥mintcp

ttM1

ttN1

ttH1

ttM 2ttH2

ttN2ttM 3

ttH 3

ttN3ttM 4

ttH 4

ttN4ttM5

ttH 5

ttN5

la

Df

l1 l2 l3 l4 lb

h

ttMttH

ttN đáy móng

d1

d2 d4d5

d3

∑n

i

tti

tttttttt NNNNN1=

521 =+++= K

( ) hHdNMMn

i

tti

n

ii

tti

n

i

tti

tt ×+×+=1==1=∑∑∑ 2=1

Ld – la

2=2Ld – la – l1

2=3Ld – la – l1 – l2

2=5Ld – lb

2=4Ld – lb – l4

Tổng hợp lực và momen tại trọng tâm đáy móng

Như trên hình minh họa

di – cánh tay đòn, khoảng cách từ lực

đến trọng tâm đáy móngttiN

20

( )DcDBbAK

mmR ftc

tc +*+= 21 γγ

Cách xác định b× L thỏa điều kiện ổn định

• Chọn sơ bộ b = 1m

• Tính Rtc

• Xác định sơ bộ diện tích đáy móng

ftbtc

tctctc

tb DRN

FRpγ-

≥⇔≤LF

b ≥⇒

• Chọn b (làm tròn tăng)

• Nếu điều kiện ổn định không thỏa ⇒ tăng b

• Kiểm tra điều kiện ổn định 0,2.1, minmax ≥≤≤ tctctctctctb pRpRp

• Chiều dài móng: L = la + l1 + l2 + … + lb (có trước)

la , lb = [1/5 ÷1/3] lnhịp biên (giá trị tham khảo)

• Chọn sơ bộ chiều cao dầm móng h ]6/1÷12/1[=h limax


FSq

qp ulta

tt =max ≤ttpmax - áp lực tính toán cực đại

ault qq , - sức chịu tải cực hạn và cho phép của đất nền dưới đáy móng băng


Nếu điều kiện ≤ qa không thỏa ⇒ tăng b× Lttpmax

ftb

tttttt D

LbM

FN

p γ+×

+= 2max

─ Áp lực dưới đáy móng

[ ] 3÷2==max

FSpq

FS ttult ≥hoặc

γγ NbNqNcq qcult 5.0++=


pa EE , - áp lực đất chủ động và bị động

dR - Lực ma sát giữa móng và nền đất

bERF pdtruotchong ×+=∑

─ Hệ số an toàn trượt (tương tự móng đơn lệch tâm)

[ ] truottruotgây

truotchong FSF

FFS ≥∑

∑=truot

bEHF attxtruotgây ×+=∑

( ) LbcR aad ××+tan= ϕσ

ftb

tttttb D

FN

p γσ +==

ca , ϕa lực dính và góc ma sát trong giữa móng và nền đất (ca

= c , ϕa = ϕ)

[FS]trượt – Hệ số an toàn trượt cho phép (= 1.2÷1.5)

• Điều kiện 3: Biến dạng (lún)

[ ]ss ≤




Nếu điều kiện lún s ≤ [s] không thỏa ⇒ tăng b× L

∑∑ -n

ii

i

iin

ii h

eee

ss1= 1

21

1= +1==


( ) ftb

tc

gl DF

Np *+= γγ -

21

Bước 3. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện móng

- Chiều cao dầm móng h

- Bề rộng dầm móng bb

b

hhbha

bb

61

÷121

=h limax

h ∈ Tải trọng (số tầng)

⇒ Hàm lượng cốt thép trong dầm móng hợp lý

[ ]%5.1÷8.0=%100×=0hb

A

b

sμ

bb ≥ bc + (100mm)

bb = [0.3÷0.6] h bc – bề rộng cột

100mm do cấu tạo cốt pha Chọn theo cấu tạo ha ≥ 200mm

- Chiều cao bản móng hb

- Chiều cao bản móng ha

Áp dụng công thức trên vào tính toán chiều cao bản móng:

Q ≤ ϕb3(1+ϕn)Rbtbhb0 = 0.6Rbtbhb0

Xét 1m bề rộng bản móng (b = 1m):

mhRmbb

p bbtbtt

net 1×6.01×2

× 0)max( ≤-

⇔

bt

bttnetb R

bbph

2.1×)max(0

-≥⇔

2)max( ×+=

LbM

FN

ptttt

ttnettrong đó

b

hb

bb

ttnetp )max(

Q1m

⇒ hb = hb0 + a

Bước 3. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện móng

( )c

hbRQ btnb

204 +1 ϕϕ

≤

- Chiều cao bản móng hb

Dựa vào điều kiện bản không đặt cốt đai (mục 6.2.3.4 –TCXDVN 356 : 2005)

Trong đó vế phải lấy không lớn hơn 2.5Rbbh0 và không nhỏ hơn ϕb3(1+ϕn)Rbtbh0

Để an toàn: Q ≤ ϕb3(1+ϕn)Rbtbh0

ϕb3 = 0.6 đối với bê-tông nặng

ϕn - xét ảnh hưởng của lực dọc kéo, nén; trong bản móng không có lực dọc nên lấy ϕn = 0

Bước 4. Xác định nội lực (M,Q) trong dầm móng băng

ttM1

ttN1

ttH1

ttM 2ttH2

ttN2ttM 3

ttH 3

ttN3ttM 4

ttH 4

ttN4ttM5

ttH 5

ttN5

la l1 l2 l3 l4 lb

h

ttnetp )max(

ttnetp )min(

22

M40038,53B30M1000102,75B80M35035,32B27,5M100096,33B75M35032,11B25M90089,90B70M30028,90B22,5M90083,48B65M25025,69B20M80077,06B60M20019,27B15M70070,64B55M15016,05B12,5M70064,22B50M15012,84B10M60057,80B45M1009,63B7,5M50051,37B40M756,42B5M45044,95B35M504,50B3,5

Mác theo cường độchịu nén

Cường độ trung bình của mẫu thửtiêu chuẩn, MPa

Cấp độbền chịu

nén

Mác theo cường độchịu nén

Cường độ trung bình của mẫu thửtiêu chuẩn, MPa

Cấp độbền chịu

nén

Tương quan giữa cấp độ bền chịu nén của bê-tông và mác bê-tông theo cường độ chịu nén

(TCXDVN 356 : 2005 – Phụ lục A – Bảng A.1)

380 ÷ 520295 min.Nhật (JIS G 3112 -1991)SR295295–250 min.AS 1302–250S–250 min.

Úc (AS 1302-1991)AS 1302–250R

287,5 min.250 min.Anh (BS 4449 : 1997)BS 4449 :1997 GR.250250

380 ÷ 520235 min.Nhật (JIS G 3112 -1991)SR235

380 min.235 min.Việt Nam (TCVN 1651 : 1985)Nga (GOST 5781-82*)

CIA-I235

Tròn trơn

Thép cacbon

cán nóng

Theo giới hạn

chảy thực tế

Giới hạn bềnGiới hạn chảy, MPa

Nước sản xuất và tiêu chuẩn sản xuấtKý hiệu thép

Giới hạn chảy dùng để quy đổi,

MPa

Hình dáng tiết diện

Loại thépNhóm quy đổi

Phân loại thép theo giới hạn chảy của một số loại thép(TCXDVN 356 : 2005 – Phụ lục B – Bảng B.1)


CIVA-IV590

885 min.590 min.Trung Quốc (GB 1499-91)RL590590835 min.540 min.Trung Quốc (GB 1499-91)RL540540

–540 min.Nga (GOST 5781-82*)A-IIIB540690 min.520 min.Hoa kỳ (ASTM A615M-96a)A615M GR. 520520620 min.490 ÷ 625Nhật (JIS G 3112 -1991)SD490490497 min.BS 4449 :1997 GR.460B483 min.

460 min.Anh (BS 4449 : 1997)BS 4449 : 1997 GR.460A

460

620 min.420 min.Hoa kỳ (ASTM A615M-96a)A615M GR. 420420–400 min.Úc (AS 1302-1991)AS 1302–400Y400


CIIIA-III390

560 min.390 ÷ 510Nhật (JIS G 3112 -1991)SD390390490 min.345 ÷ 440Nhật (JIS G 3112 -1991)SD345345510 min.335 ÷ 460Trung Quốc (GB 1499-91)RL335335500 min.300 min.Hoa kỳ (ASTM A615M-96a)A615M GR. 300300


CIIA-II300

440 ÷ 600295 ÷ 390Nhật (JIS G 3112 -1991)SD295B440 ÷ 600295 min.Nhật (JIS G 3112 -1991)SD295A

295

Vằn (cógờ)

Thép cacbon

cán nóng

Theo giới hạn chảy

thực tế

Giới hạn bền

Giới hạn chảy, MPa

Nước sản xuất và tiêu chuẩn sản xuấtKý hiệu thép

Giới hạn chảy dùng để quy đổi, MPa

Hình dáng tiết diện

Loại thép

Nhóm quy đổi

Phân loại thép theo giới hạn chảy của một số loại thép(TCXDVN 356 : 2005 – Phụ lục B – Bảng B.1)

1

MMóóngng CCọọcc

1 Khái niệm

2 Phân lọai

3 Ảnh hưởng của thi công cọc

4 Sức chịu tải dọc trục của cọc

5. Các bước thiết kế móng cọc

3

2

MMóóngng CCọọcc3.1 Khái niệm3.1 Khái niệm


2

3


3.2 Phân lọai3.2 Phân lọai

3.2.1 Vật liệu3.2.1 Vật liệu


3

4

MMóóngng CCọọcc5-70mChiều dài

400 kN – 20,000 kNTải trọng thiết kế

ÑOAÏN COÏC A TL 1 / 20

Þ 8 @ 200

80004100

1600

1500

Þ 8 @ 50

300300

Þ 8 @ 100Þ 14

Þ 8 @ 50

350

Þ 8 @ 50

Þ 8 @ 100

1600

1500Þ 14

350

300

Þ 8 @ 50

5x54

=270

5x54=270350

ÑOAÏN COÏC B TL 1 / 20

4100

Þ 8 @ 200

8000

Þ 14Þ 8 @ 50

300 1500

Þ 8 @ 100

1600Þ 8 @ 50

Þ 14Þ 8 @ 50

3001500

Þ 8 @ 100

1600Þ 8 @ 50 350

23070

600

75

300

Þ 22

350

30

Cọc bê tông cốt thép


3

3

5



3

6



3

4

7



3

8



3

5

9



3

10


4Þ 25 ôû 4 goùc keùo daøi suoát coïc

Bt loùt ñaù 4 x 6 B#150

-2.800

-4.500

Þ 36 @ 180 3

-1.200

Daàm saøn taàng haàm 300 x 600

16

550

67001800

4900

1800

1800

100

650

1800650

800

650

100

100

700

62 Þ 36 @ 80

38 Þ 36 @ 1803

4

1001800 650

Þ 8 @ 200

300

1000

Þ 14 @ 200

Þ 14 @ 200

1700

150

100

550

6Þ 14 @ 2005

5Þ 36 @ 80 4

600

16Þ 25 keùo daøi töø ñaàu coïc ñeán 2/3 coïc, sau ñoù caét theùp chöaø laïi 4 Þ 25 ñi tieáp ñeán cuoái coïc


3

6

11

MMóóngng CCọọccCọc Thép 5-40mChiều dài

400 kN – 2500 kNTải trọng thiết kế


3

12

MMóóngng CCọọccCọc Gổ

4-20mChiều dài



3

7

13

MMóóngng CCọọcc4-20mChiều dài


Cọc Composite


3

14


3.2.2 Sức chịu tải3.2.2 Sức chịu tảiCọc chống

Cọc ma sát

2.2.3 Theo vị trí đài cọc2.2.3 Theo vị trí đài cọc

Cọc đài thấp

Cọc đài cao


3

8

15



3.3.1 Đất dính3.3.1 Đất dính

3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA THI CÔNG CỌC3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA THI CÔNG CỌC

Đất xung quanh cọc bị phá hủy cấu trúc

Mặt đất có thể bị trồi lên

Thay đổi trạng thái ứng suất ở đất xung quanh cọc

Tăng và quá trình thóat nước của áp lực nước lỗ rổng

Tăg cường độ thoát nước

3

16



3

9

17



3

18



3

10

19



3

20



dh = 0.5LC=const

dh = 0.67LC tăng tuyến tính

3

11


21

3.3.2 Đất cát3.3.2 Đất cát

Cát rời


oN 1520'1 +=φ

Tăng độ chặt

3



Tăng ứng suất ngang tác dụng lên cọc

3

12


23

3.3.3 Chuyển vị của đất và công trình lân cận do đóng3.3.3 Chuyển vị của đất và công trình lân cận do đóng


3


24

3.3.4 Ảnh hưởng của nhóm cọc3.3.4 Ảnh hưởng của nhóm cọc


3

13



3

26



3.3.5 Ảnh hưởng thi cộng cọc khoan nhồi3.3.5 Ảnh hưởng thi cộng cọc khoan nhồi

Ảnh hưởng của sự thay đổi đô ẩm trên lục dính giữa đất và cọc

Đất hút nước từ cọc khoan nhồi ướt

Nước từ đất chảy vào lỗ khoan

Đất xung quanh cọc và mũi cọc bị phá hủy kết cấu do việc khoan

Dung dịch bentonite tạo ra lớp áo phủ trên bề mặt tiếp xúc giữa cọc và đất

Giảm ma sát giữa đất và cọc

3

14

27


3.4 SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỦA CỌC3.4 SỨC CHỊU TẢI DỌC TRỤC CỦA CỌC

3.4.1 Sức chịu tải theo vật liệu3.4.1 Sức chịu tải theo vật liệu

)( atapna ARARQ += ϕ

ϕ: heä soá aûnh höôûng bôûi ñoä maûnh cuûa coïc

Cọc tròn và cọc vuông: ϕ = 1,028-0,0000288λ2-0,0016λ

Cọc hình chữ nhật: ϕ = 1,028-0,0003456λb2-0,00554λb

λ=l0/r = l0/d λb=l0/b

Chieàu daøi tính toaùn cuûa coïc l0

l0 = vl


3

Cọc đóng, ép

28


v =2 v = 0.7 v = 0.5

λ=L/r 50 70 85 105 120 140

ϕ 1 0,8 0,588 0,41 0,31 0,23

Coù theå tham khaûo heä soá ϕ theo Jacobson


3

15

29


Theo Qui Phạm TCXD 21-86

)( aapnvl ARARkmQ +=

k = 0,7 laø heä soá ñoàng nhaát,

m= 1 laø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc,

Cường độ chịu kéo nhổ

aavlnh AkmRQ =,


3

30


Theo Qui Phạm TCXD 195:1997

aanpuvl ARARQ +=

Cọc bê tông đổ dưới nước


Cọc khoan nhồi

5,4RRu = 2/60 cmkgRu ≤

Cọc bê tông trong lỗ khoan khô

4RRu = 2/70 cmkgRu ≤

5.1c

anRR = 2/2200 cmkgRan ≤mm28φ<

5.1c

anRR = 2/2000 cmkgRan ≤mm28φ>

3

16

31


Kiễm tra cọc khi vận chuyển và cẩu lắp

Mmax = 0,0214qL2

L

0,207L

0,207L

0,586L

2 móc cẩu

0,293L

Mmax = 0,043qL2

Sơ đồ dựng cọc


3

32


3.4.2 Sức chịu tải của cọc theo nền đất3.4.2 Sức chịu tải của cọc theo nền đất


3

17

33



Qu = Qs + Qp

Qp = Apqp; Qs = ∑ Asifsi

Qu = ∑Asi fsi + Ap qp- W

Sức chịu tải giới hạn

Sức chịu tải cho phép

p

p

s

sa FS

QFSQQ +=

FSQQ u

a = FS, FSp , FS ≈ 2-3

3

34


avsas Kcf φσ tan'+=

γγγ BNNDcNq qfcp 5,0++=


Công thức tổng quát

0,67 φ - 0.83 φ0,90 φ - 1.00 φ0,80 φ - 1.00 φ

ThépBê Tông

Gổ

φaVật liệu cọc

3

18

35



3.4.2.1 Sức chịu tải cọc ở mũi cọc3.4.2.1 Sức chịu tải cọc ở mũi cọc

3

36



fucp DcNq γ+×=

A. Không thóat nước – Tổng ứng suấtA. Không thóat nước – Tổng ứng suất

0=uφ 1=qN 0=γN

Sét –short term

9=cN

Skempton (1959)

3

19

37


Vesic (1975)

Bishop (1945))

Ladanyi (1963))7.4 < Nc < 9.3Sét độ nhạy nhỏ

Skempton (1959)Nc= 9London claySowers (1961)5 < Nc < 8Model test

Reese và O’Neil (1988))

Skempton (1959)5.7 < Nc < 8.2Sét trương nở

ReferenceNcLọai đất


⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

bc D

LN 2.016

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++=

u

uc c

EN3

ln1341

( ) 12

1ln34

+++=π

rrc IN

3

38



B. Thóat nước – ứng suất có hiệuB. Thóat nước – ứng suất có hiệu

Cát hay Sét – long term

( )bzqp Nq 'σ×=0=c

API (1984)Berezantzevet al (1961)Vesic (1975)Poulos (1988)Datta et al. (1980)

Nq= 40Nq= f(φ’) (ứng dụng cho cát chặt)Công thức (*)Nq= 8 – 20Nq= 20

Cát

Janbu (1976)

Berezantzevet al (1961)

Lấy giá trị ψ nhỏcho sét mềm, cố kế thườngGiá trị lớn cho cát chặt, sét quá cố kếtNq= f(φ’)

Sét

ReferenceNqLọai đất

( ) )'tan2exp('tan1'tan2

2 φψφφ pqN ++=

ππψ 58.03/ −=p

3

20

39



01 1520' += Nφ

3

40


⎪⎭

⎪⎬

⎫

⎪⎩

⎪⎨

⎧

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +⎥

⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

−= + 'sin1

'sin34

2

2'

4tan'tan'

2exp

'sin33 φ

φφπφφπ

φ rrq IN


Vesic (1972, 1975) (*)

Chỉ số độ cứng Irr

rp

rrr I

IIε+

=1

'tan''

)( φσ bzr

GI =

εp biến dạng thể tích

G’ modulus cắt

σ’z(b) ứng suất do trọng lượng bản thân tại mũi cọc

3

21

41



3

42



3

22

43



3

44



3

23

45


uas ccf ×== α


α method (Tomlinson)

A. Không thóat nước – Tổng ứng suấtA. Không thóat nước – Tổng ứng suất

0=uφ

Sét –short term

3.4.2.2 Sức chịu tải cọc do ma sát xung quanh cọc3.4.2.2 Sức chịu tải cọc do ma sát xung quanh cọc

3

46



Loaïi ñaát L/D Heä soá α (theo Tomlinson)

1/ Đất Caùt nằm trên lớpseùt cöùng

< 20>20

1,25cu <75 : α =1,25cu = 75 – 180 : α = 1,25 – 0,4

2/ Seùt meàm hay silt nằm trên ñaát dính cöùng

8 – 20> 20

0,4cu =0 – 25 : α =1,25 – 0,7cu > 25 : α = 0,7

3/ Seùt cöùng 8 – 20 0,4cu =0 – 30 : α =1,25 – 1cu =30 – 80 : α = 1cu = 80 – 130 : α = 1 - 0,4cu > 130 : α = 0,4

L – độ sâu cọc xuyên qua lớp sét cứng

Tomlinson

3

24

47



3

48



3

25

49



3

50



3

26

51



Mohanand Chandra (1961)0.5ca/cuSét trương nỡGolder (1975)1ca/cuSét nhạy cao

Golder and Leonard (1954)Skempton (1959)Fleming et al. (1985)

Reese và O’Neill (1988)

0.25 – 0.70.450.7 cọc đóng

0 khi z ≤ 1.5mvà z > L-D0.55 còn lại

ca/cu

Sét london

ReferenceGiá trịαLọai đất

Cọc khoan nhồi

3

52


)2'( ums cf += σλ


λ method (Vijayvergiya và Focht, 1972)

σ’m ứng suất trung bình ở giữa chiều dài cọc

3

27

53


vavss Kf ''tan' σβφσ ×==


β method0=c

asK 'tanφβ =

B. Thóat nước – Ứng suất có hiệuB. Thóat nước – Ứng suất có hiệu

Sét cố kết thường, cát rời

'sin1 φ−=sKSét quá cố kết, cát chặt

( ) OCRKs 'sin1 φ−=

Cát hay Sét – long term

3

54



3

28

55



3

56



Cọc khoan nhồi

3

29

57



Đối với đất cát (Vesic)

3

58



3

30

59



3

60


NkPaqp 400)( =


Meyerhof (1956)

Cọc đóng

tbs NkPaf 2)( =

N - chæ soá SPT trung bình cuûa ñaát trong khoaûng 1D döôùi muõi coïc vaø 4D treân muõi coïc

Ntb – giá trị trung bình N dọc theo thân cọc

Cọc nhồiNkPaqp 120)( =

tbs NkPaf =)(

A. Dựa theo kết quả SPTA. Dựa theo kết quả SPT

3.4.2.3 Dựa theo kết quả thí nghiệm ngòai hiện trường3.4.2.3 Dựa theo kết quả thí nghiệm ngòai hiện trường

3

31

61



3

62



3

32

63


⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

−− Ldss

dsss AfAfKQ

8

_

80

_

21


Nottingham và Schmertman (1975)

L/d L/d

Đất rời

A. Dựa theo kết quả CPTA. Dựa theo kết quả CPT

3

64


scfs AqCQ ∑=


Trường hợp không có giá trị của fs khi xuyên

3

33

65


sss AfQ_

'α=


Đất dính

3

66



8d

L

L-8d

0.7d – 3.5d2

21 ccp

qqq +=

ppp AqQ =

3

34

67


tc

tca kQQ =


CỌC CHỐNG

Qtc = Apqp

* Đaát neàn coïc töïa laø ñaù, ñaát haït lôùn vaø seùt cöùng

qp = 20Mpa = 2000 Tf/m2

(khi neàn ñaát coù Es > 50 MPa = 500 kg/cm2)

3.4.2.3 Theo tiêu chuẩn Việt Nam3.4.2.3 Theo tiêu chuẩn Việt Nam

A. Dựa theo chỉ tiêu cơ lý của đất nềnA. Dựa theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền

3

68


⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+= 5,1

3

3

dh

kq

qd

tcpn

p


* Cọc nhồi,cọc ống có nhồi bề tông ngàm vào đá không bị phong hóa không nhỏ hơn 0.5m

cöôøng ñoä chòu neùn trung bình cuûa ñaù ôû traïng thaùi no nöôùc; kd = 1,4 hệ số an tòan theo đấth3 (m): ñoä saâu choân coïc trong ñaù ; d3 (m): ñöôøng kính ngaøm trong ñaù

tcpnq

* Cọc ống chống lên bề mặt đá

d

tcpn

p kq

q =

3

35

69



CỌC MA SÁT

∑=

+=n

iisifppRtc lfmuAqmQ

1

Heä soá ñieàu kieän laøm vieäc cuûa coïcPhöông phaùp haï coïcDöôùi muõi coïc mR Ôû maët beân coïc mf

1/ Haï coïc ñaëc vaø coïc roãng coù bòtñaàu, baèng buùa hôi buùa diesel

1 1

2/ Rung vaø eùp coïc vaøo :a/ Ñaát caùt chaët vöøa :• haït thoâ vaø haït vöøa• haït mòn• haït buïib/ Ñaát seùt coù ñoä seät IL =0,5• AÙ caùt• AÙ seùt• Seùtc/ Ñaát seùt coù ñoä seät IL < 0

1,21,11

0,90,80,71

111

0,90,90,91

Caùc heä soá mR vaø mf cuûa ñaát coù ñoä seät trong khoaûng töø [0 ÷5] coù ñöôïc baèng pheùp noäi suy

3

70



Söùc choáng caét cuûa ñaát ôû muõi coïc, qp ,T/m2

Cuûa ñaát caùt chaët vöøa coù haït laøSoûi Thoâ Thoâ vöøa Mòn Buïi

Cuûa ñaát seùt vôùi chæ soá ñoä seät IL

Ñoä saâu cuûamuõi coïc, m

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,63 750 660 (400) 300 310 (200) 200 (120) 110 604 830 680 (510) 380 320 (250) 210 (160) 125 705 880 700 (620) 400 340 (280) 220 (200) 130 807 970 730 (690) 430 370 (330) 240 (220) 140 8510 1050 770 (730) 500 400 (350) 260 (240) 150 9015 1170 820 (750) 560 440 (400) 290 165 10020 1260 850 620 480 (450) 320 180 11025 1340 900 680 520 350 195 12030 1420 950 740 550 380 210 13035 1500 1000 800 600 410 225 140

Caùc giaù trò trong ngoaëc cho ñaát seùt

Söùc chòu taûi cuûa ñaát ôû muõi coïc qp

3

36

71



Ma saùt beân cuûa coïc, fs , T/m2

Cuûa caùt chaët vöøaThoâvaø

vöøa

Mòn Buïi

Cuûa ñaát seùt coù ñoä seät IL laø

Ñoä saâu trungbình cuûa lôùp

ñaát, m

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 11234568101520253035

3,54,24,85,35,65,86,26,57,27,98,69,310

2,33

3,53,84

4,24,44,65,15,66,16,67

1,52,12,52,72,93,13,33,43,84,14,44,75

1,21,72

2,22,42,52,62,72,83

3,23,43,6

0,51,21,41,61,71,81,91,9222

2,12,2

0,40,70,80,91111

1,11,21,21,21,3

0,40,50,70,80,80,80,80,80,80,80,80,90,9

0,30,40,60,70,70,70,70,70,70,70,70,80,8

0,20,40,50,50,60,60,60,60,60,60,60,70,7

- Caùc giaù trò cuûa fs cuûa caùt chaët taêng theâm 30%-khi xaùc ñònh fs neân chia caùc lôùp ñaát moûng hôn 2m.

3

72



CỌC CHỊU NHỔ

m laø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc chòu nhoå, * vôùi coïc haï vaøo ñaát < 4m laáy heä soá m= 0,6* vôùi coïc haï vaøo ñaát > 4m heä soá m=0,8

∑=

=n

iisiftc lfmumQ

1

3

37

73



B. Dựa theo chỉ tiêu cường độ của đất nềnB. Dựa theo chỉ tiêu cường độ của đất nền

Qu = Qs + Qp

Qu = ∑Asi fsi + Ap qp- W

p

p

s

sa FS

QFSQQ +=

0.25.1 −=sFS

0.30.2 −=pFS

3

74


ucpusu cNAcAQ +×= α


Đất sét

Sử dụng α method (Tomlinson)

Cọc đóng

3

38

75



3

76



Cọc nhồi

0.6 – 0.8Sét dẻo mềm

0.3 - 0.45Sét dẻo cứngαLọai đất

Nc = 9 cho cọc đóng trong đất sét cố kết thường

Nc = 6 cho cọc khoan nhồi

3

39

77


qvppavssu NAKAQ 'tan' σφσ +=


Đất rời

Sử dụng β method

Sử dụng phương pháp Vesic

3

78



3

40

79


ccp qKq =


söùc choáng xuyeân trung bình, laáy trong khoaûng 3d phía treân vaø 3d beân döôùi muõi coïc

cq

C. Dựa theo kết quả CPTC. Dựa theo kết quả CPT

32 −=FS

i

cisi

qfα

=

cu xác định từ CPT

15vc

uqc σ−

= σv ứng suất do trọng lượng bản thân

3

80



αi qq Kc

Coïc nhoài Coïc ñoùng Coïc nhoài Coïc ñoùng Loaïi ñaát qc (MPa)

Coïc nhoài

Coïc ñoùng

Beâ toâng

Theùp Beâ toâng

Theùp

Beâ toâng

Theùp Beâ toâng Theùp

Seùt meàm vaø buøn

< 2 0,4 0,5 30 30 30 30 15 15 15 15

Seùt cöùng vöøa 2 - 5 0,35 0,45 40 80 40 80 (80) 35

(80) 35

(80) 35

35

Seùt cöùng, raát cöùng

> 5 0,45 0,55 60 120 60 120 (80) 35

(80) 35

(80) 35

35

Caùt chaûy 0 – 2,5 0,4 0,5 (60) 120

150 (60) 80

(120) 80

35 35 35 35

Caùt chaët vöøa 2,5 - 10 0,4 0,5 (100) 180

(200) 250

1000 (200) 250

(120) 80

(120) 35

(120) 80

80

Caùt chaët > 10 0,3 0,4 150 300 (200)

150 300 (200)

(150) 120

(150) 80

(150) 120

120

Ñaù phaán (meàm)

> 5 0,2 0,3 100 120 100 120 35 35 35 35

Ñaù phaán phong hoùa

> 5 0,2 0,4 60 80 60 80 (150) 120

(120) 80

(150) 120

120

qc söùc choáng xuyeân cuûa muõi xuyeân ñôn giaûnCaùc giaù trò trong ngoaëc duøng cho : coïc nhoài thi coâng toát vaø coïc ñoùng coù eùp ñaát

3

41

81


4001 =K


Dựa theo kết quả của Meyerhof (1956)

Cọc đóng

22 =K

N - chæ soá SPT trung bình cuûa ñaát trong khoaûng 1d döôùi muõi coïc vaø 4d treân muõi coïc

Ntb – giá trị trung bình N dọc theo thân cọc trong phạm vi lớp đất rời

Cọc nhồi

D. Dựa theo kết quả SPTD. Dựa theo kết quả SPT

tbspu NAKNAKQ 21 +=

1201 =K12 =K

3

82



Dựa theo công thức của Nhật (cọc đóng)

Ap, u – diện tích và chu vi tiết diện ngang cọ

Na – chỉ số SPT trung bình của đất trong phạm vi 1d dưới mũi cọc và4d trên mũi cọc

Ns, Nc – chỉ số SPT trung bình dọc theo thân cọc trong phạm vi lớp đất rời và đất dính

Ls, Lc (m) – chiều dài đọan cọc nằm trong đất cát và đất sét

α – hệ số phụ thuộc biện pháp thi công

α = 30 : cọc đóng

α = 15 : cọc khoan nhồi

( ){ }uLNLNANQ ccsspaa ++α= 2.031

3

42

83



Sức chịu tải của cọc nhồi trong đất rời

3

84



)()43,015,0(5,1 TfWLNLNANQ pssccpa −Ω++=

Nc giaù trò trung bình cuûa chæ soá xuyeân ñoäng tieâu chuaån trong lôùp ñaát rôøi;

Ns giaù trò trung bình cuûa chæ soá xuyeân ñoäng tieâu chuaån trong lôùp ñaát dính;

Ap dieän tích tieát dieän muõi coïc; ;

Ls (m) chieàu daøi phaàn thaân coïc naèm trong lôùp ñaát dính;

Lc (m) chieàu daøi phaàn thaân coïc naèm trong lôùp ñaát rôøi;

Ω chu vi tieát dieän coïc m;

Wp hiệu số giữa trọng lượng cọc và đất nền do cọc thay thế

chæ soá xuyeân ñoäng tieâu chuaån trung bình cuûa ñaát trong khoaûng 1d döôùi muõi coïc vaø 4d treân muõi coïc. Neáu N > 60, khi tính toaùn laáy N = 60 ; neáu > 50 thì trong coâng thöùc laáy =50;

N

Sức chịu tải cho phép của cọc nhồi trong nền gồm các lớp đất dính và đất rời

N N

N

3

43

85



5.4.3 Dựa theo Công thức động lực học5.4.3 Dựa theo Công thức động lực học

3

86



3

44

87



Wellingtonce

kEce

WHQff

u +=

+=

W troïng löôïng phaàn rôi cuûa buùaH chieàu cao rôi cuûa buùaef ñoä choái cuûa buùac haèng soá xeùt ñeán naêng löôïng thaát thoaùt

c = 2,54 cm vôùi buùa rôic = 2,54 mm vôùi buùa hôi vaø buùa diesel.

E naêng löôïng buùak heä soá naêng löôïng buùa.Coâng thöùc treân ñöôïc tính vôùi heä soá an toaøn FS = 6.

3

88



Hieäu buùa Loaïi Naêng löôïng,E

KN-m

Soá nhaùt trongmoät phuùt

Troïng löôïng phaàn vañaäp, W, (kN)

K K150 379,7 45-60 147,2M MB70 191,2 - 86 38-60 70,5K K-60 143,3 42-60 58,7K K-45 123,5 39-60 44M M-43 113,9-51,3 40-60 42,1K K-35 96 39-60 34,3

MKT DE70B 85,4-57 40-50 31,1K K-25 68,8 39-60 24,5V N-46 44,1 50-60 17,6L 520 35,7 80-84 22,6M M-14S 35,3-16,1 42-60 13,2V N-33 33,4 50-60 13,3L 440 24,7 86-90 17,8

MKT DE20 24,4-16,3 40-50 8,9MKT DE-10 11,9 40-50 4,9

L 180 11 80-95 7,7

K- Kobe Diesel;

L–Link, Belt, Cedar Rapids,Iowa;

M–Mitsubishi Int. Corporation; MKT-McKienan-Terry, New Jersey

V–Vulcan Iron Works, Florida

3

45

89


( ) c

c

f

u WWWeW

ccce

kEQ+

+

+++=

2

32121


Hilley

e heä soá hoài phuïc coù giaù trò nhö sau :

• coïc co đaââu bi t the p, e = 0,55

• coïc theùp coù ñeäm ñaàu coïc baèng goã meàm, e = 0,4

• coïc beâ toâng coát theùp coù ñeäm ñaàu coïc baèng goã, e=0,25

c1 (m) bieán daïng ñaøn hoài cuûa ñaàu coïc, ñeäm ñaàu coïc vaø coïc daãn,

c2 (m)bieán daïng ñaøn hoài cuûa coïc

c3 bieán daïng ñaøn hoài cuûa ñaát neàn cuûa coïc, thöôøng ñöôïc laáy baèng 0,005m

pp

u

EALQc =2

3

90



Thởi gian nghĩ để xác định độ chối

3

46

91



35.4.4 Dựa theo thử tải tại hiện trường5.4.4 Dựa theo thử tải tại hiện trường

FSQQ u

a = 2≥FS

92



3

47

93



3

94



3c. Taûi troïng truyeàn leân coïc phaûi ñuùng taâm, ñoàng truïc. Khi duøng thieát bò kích thuyûlöïc, keát caáu choã töïa cuûa kích leân coïc phaûi baûo ñaûm thaät chính xaùc söï ñoàng truïcgiöõa taûi troïng vaø coïc thöû.

d. Khi thöû nghieäm coïc coù söû duïng sô ñoà coïc neo thì phaûi caên cöù vaøo taûi troïng lôùnnhaát (söùc chòu taûi cuûa coïc tính theo lyù thuyeát vaø tính ra söùc söùc chòu nhoå tôùi haïncuûa coïc

c. Chieàu saâu cuûa caùc muõi coïc neo khoâng ñöôïc vöôït quaù chieàu saâu coïc thöû nghieäm.

d. Khoaûng caùch tính töø ñöôøng truïc cuûa coïc thöû nghieäm ñeán coïc neo hoaëc ñeán ñieåmgoái gaàn nhaát trong sô ñoà chaát phuï taûi (ñoái troïng) hoaëc ñeán caùc ñieåm moác coá ñònhkhoâng ñöôïc nhoû hôn 5 laàn caïnh coïc thöû (neáu coïc troøn thì lôùn hôn 5 laàn ñöôøng kínhcoïc)

S ≥ 5d (hoaëc 5φ), thöôøng choïn S = 8d hoaëc 8φ

48

95



3

96



3

49

97



3Trình tự thữ nghiệm nén tĩnh cọc

98



3

50

99



3

100



3

ζ= 0.1

ζ = 0.2: khi có cơ sở thí nghiệm và quan trắc lún đầy đủ

51

101



3Canadian Foundation Engineering

Davission )(120

0038,0 mdAEQLS

P

Pf ++=

102


3.5 Các bước thiết kế móng cọc3.5 Các bước thiết kế móng cọc


3.5.1 Dữ liệu tính tóan3.5.1 Dữ liệu tính tóan

- Dữ liệu bài toán và các đặc tính của móng cọc

- Số liệu tải trọng (tính toán)

- Chọn vật liệu thiết kế móng: mác BT, cường độ thép, tiết diện và chiều dài cọc (cắm vào đất tốt ≥ 2m), đoạn neo ngàm trong đài cọc (đoạn ngàm + đập đầu cọc ≈ 0,5 ÷ 0,6m); chọn đường kính cốt thép dọc trong cọc.

3

52

103


3.5.2 Kiễm tra móng cọc làm việc đài thấp3.5.2 Kiễm tra móng cọc làm việc đài thấp


Df EpDf Ep

202

1fđ DbKH γ≤

hof bK

HDγ

2≥

H

3

104


p

pp

s

ss

p

p

s

sa FS

qAFSfA

FSQ

FSQQ +=+=

3.5.3 Xác định sức chịu tải của cọc3.5.3 Xác định sức chịu tải của cọc


Theo vật liệu làm cọcTheo vật liệu làm cọc

Theo điều kiện đất nềnTheo điều kiện đất nền

Theo chỉ tiêu cơ học

Theo chỉ tiêu vật lý

Qa = km (Rp Ap + u Σ fsi li) (21-86)

Qtc = mR qp Ap + u Σ mf fsi li (205-1998)kQQ tc

a =

3

53

105



Theo thí nghiệm SPT

Theo thí nghiệm CPT

3

106


3.5.4 Xác định số lượng cọc và bố trí3.5.4 Xác định số lượng cọc và bố trí


a

đtt

a

tt

QWN

QN

n +== ∑ ββ β = 1,2 ÷ 1,6

3.5.5 Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc3.5.5 Kiểm tra khả năng chịu tải của cọc

∑∑∑ ±±= 2

max2max

minmax

i

ttx

i

tty

tt

yyM

xxM

nN

Q

∑∑∑ ±±= 22),(

i

ittx

i

itty

tt

yx yyM

xxM

nN

Q

Qmax ≤ Qa

Qmin ≥ 0

3

54

107


Ảnh hưởng của nhóm cọcẢnh hưởng của nhóm cọc


QG = η nc Qa

n1 : số hàng cọcn2 : số cọc trong 1 hàngd : đường kính hoặc cạnh cọcs : khoảng cách giữa các cọc

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ −+−−=

21

1221

90)1()1(1

nnnnnnθη

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=sdarctgθ [deg]

Converse-Labarre

3

108


Nền của móng cọc

Hệ cọc

Đài cọc

3.5.6 Kiểm tra độ lún của móng cọc3.5.6 Kiểm tra độ lún của móng cọc


N

N + W

M

ΔM = H dH H

H/n

M+ΔM

∑∑=

i

iitb l

lφφ

4tbφα =

3

55

109



3

110



3

56

111



y

tcy

x

tcx

qu

tcqu

minmax/ WM

WM

FN

±±=σ ∑

qu

tcqu

tb FN∑=σ

)DcBhAb(k

mmR II*

qutc

21IItb +γ+γ=≤σ

σmax ≤ 1,2 RII σmin ≥ 0

3

112


Xác định độ lún của móng cọcXác định độ lún của móng cọc


S ≤ Sgh = 8 cm

hp tbgl γσ −=

ii

iin

i

n

ii h

eeeSS1

21

11 1+−

== ∑∑==

N + W

M+ΔM

3

57

113


3.5.7 Kiểm tra chuyển vị ngang của cọc3.5.7 Kiểm tra chuyển vị ngang của cọc


H ≤ Png (Png : sức chịu tải ngang của cọc)

301000 lEJ

P ngng

Δ=

β

Δng = 1 cm: chuyển vị ngang tại đầu cho phép EJ : độ cứng của cọcβ = 0,65 : khi cọc đóng trong đất sétβ = 1,2 : khi cọc đóng trong đất cátlo ≈ 0,7 d ; d [cm]: cạnh hay đường kính cọc.

3

114


3.5.8 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc3.5.8 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc


Pxt ≤ Pcx

Pxt = Σ phản lực của những cọc nằm ngoài tháp xuyên ở phía nguy hiểm nhất

Pcx = 0,75 Rk Stháp xuyên

3

58

115


3.5.9 Xác định cốt thép cho đài cọc3.5.9 Xác định cốt thép cho đài cọc


Tính moment: dầm conxôn, ngàm tại mép cột, lực tác dụng lên dầm là phản lực đầu cọc.

00 9,0 hRM

hRM

Fa

g

a

ga ≈=

γ

x

y

Pmax

Pmax

Pmax

d

x

y

Pmax

Pmax

Pmax

d

3

116


3.5.10 Tính tóan cọc chịu tải trọng ngang3.5.10 Tính tóan cọc chịu tải trọng ngang


(Theo TCXDVN 205-1998)

M0y H0

σ’y (kN/m2)

z

L

z

3

04

4

=+ zyb dz

ydIE σ

yC zy

zy ×=σ

zKC zy ×=

59

117



3Heä soá K (Tf/m4) Loaïi ñaát quanh coïc

Coïc ñoùng Coïc nhoài Seùt, aù seùt deûo chaûy, IL =[0,75 - 1] 65 - 250 50 - 200

Seùt, aù seùt deûo meàm, IL = ]0,5 – 0,75] AÙ seùt deûo, IL = [0 – 1] Caùt buïi, e = [0,6 – 0,8]

200 - 500 200 - 400

Seùt, aù seùt deûo vaø nöûa cöùng, IL = [0 – 0,5] AÙ seùt cöùng, IL < 0

Caùt nhoû, e = [0,6 – 0,75] Caùt haït trung, e = [0,55 – 0,7]

500 - 800 400 - 600

Seùt, aù seùt cöùng, IL <0 Caùt haït thoâ, e = [0,55 – 0,7]

800 - 1300 600 - 1000

118



3- Áp lực tính toán σz [Tf/m2]:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++−= 13

012

01

010 D

IEHC

IEMBAyzK

bbdbbdbde

bd

zy ααα

ψα

σ

- Moment uốn Mz [Tf.m]:

30

3030302 D

HCMBIEAIyEM

bdbbdbbdz α

ψαα ++−=

- Lực cắt Qz [Tf]

4040402

403 DHCMBIEAIyEQ bdbbdbbdz ++−= αψαα

60

119



3

120



3ze : chiều sâu tính đổi, ze = αbd zle : chiều dài cọc trong đất tính đổi, le = αbd lαbd : hệ số biến dạng (1/m)

bc : chiều rộng qui ước của cọc:d ≥ 0,8 m => bc = d + 1 m; d < 0,8 m => bc = 1,5d + 0,5 m (TCXD 205-1998)

5IE

Kb

b

cbd =α

61

121



3 ψ

H

M N

Δn

ψ0 y0

z

l

H0=1

δHH

δH M

z

M0=1 δMH

δM M

z

N

H

l

l0

l

122



3

HMHH MHy δδ 000 +=

MMMH MH δδψ 000 +=

- Chuyển vị ngang δHH , δHM , δMH , δMM do các ứng lực đơn vị

03

1 AIEbbd

HH αδ =

02

1 BIEbbd

HMMH αδδ ==

01 CIEbbd

MM αδ =

Mo, Ho : Moment uốn và lực cắt của cọc tại z = 0 (mặt đất)

- Chuyển vị ngang y0 và góc xoay ψ0 tại z = 0 (mặt đất)

62

123



3

124



3Chuyển vị ngang của cọc ở cao trình đặt lực hay đáy đài

IEMl

IEHl

lybb

n 23

20

30

000 +++=Δ ψ

Góc xoay của cọc ở cao trình đặt lực hay đáy đài

IEMl

IEHl

bb

020

0 2++=ψψ

63

125



3Ổn định nền xung quanh cọc

( )IIvI

zy ctg ξϕσ

ϕηησ +≤ ,

21 cos4

σ’v : ứng suất hữu hiệu theo phương đứng tại độ sâu z

cI , ϕI : lực dính và góc ma sát trong tính toán của đất

ξ : hệ số = 0,6 cho cọc nhồi và cọc ống, = 0,3 cho các cọc còn lại

η1 : hệ số = 1 cho mọi trường hợp; trừ ct chắn đất, chắn nước = 0,7

η2 : hs xét đến tỉ lệ ảnh hưởng của phần tải trọng thường xuyên trong tổng tải

vp

vp

MnMMM

+

+=2η

126



3Mp : moment do tải thường xuyên

Mv : moment do tải tạm thời

n = 2,5, trừ:

n = 4 cho móng 1 hàng cọc chịu tải trọng lệch tâm thẳng đứng

Đối với công trình quan trọng:

le ≤ 2,5 lấy n = 4;

le ≥ 2,5 lấy n = 2,5

le : chiều dài cọc trong đất tính đổi, le = αbd l

64

127



3

bd

zα

85,0=

Khi le ≤ 2,5 : coïc ngaén hay coïc cöùng, oån ñònh neàn theo phöông ngang

ñöôïc kieåm tra taïi hai ñoä saâu z = L vaø z = L/3

Khi le > 2.5 Coïc daøi hay coïc chòu uoán, oån ñònh neàn theo phöông ngang

ñöôïc kieåm tra taïi ñoä saâu

Đai học Bách Khoa Tp.HCM Bộ môn Địa cơ Nền Móng

Bài tập Nền Móng 1 CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa

Bài tập Nền Móng Chương 1&2

Bài 1: Cho bảng thống kê trọng lượng riêng tự nhiên tγ của lớp đất sét như bên dưới. Xác định giá

trị tiêu chuẩn tctγ và giá trị tính toán theo TTGH I tt

tIγ và TTGH II tctIIγ .

Bài 2: Một móng đơn hình chữ nhật có kích thước 2.0m×2.5m, độ sâu chôn móng 2m, trên nền đất có các thông số sau: trọng lượng riêng trên mực nước ngầm (MNN) γt =18.0kN/m3, trọng lượng riêng dưới MNN γsat=19.0kN/m3; góc ma sát trong của đất ϕ =160 (A=0.3577, B=2.4307, D=4.9894); lực dính c=12kN/m2. Cho trọng lượng riêng của nước γw=10kN/m3 và m1=m2=Ktc=1.

1. Xác định sức chịu tải tcR (kN/m2) của đất nền dưới đáy móng trong các trường hợp sau:

a. Mực nước ngầm (MNN) ở độ sâu 1m. (131.9 kN/m2)

STT Số hiệu

mẫu γt

(kN/m3) γt - γtb

(kN/m3) (γt - γtb)2 (kN/m3)2

Ghi chú

1 1-7 14.60 2 1-9 15.01 3 1-11 15.32 4 2-9 14.75 5 2-11 15.14 6 3-7 15.05 7 3-9 15.09 8 3-11 15.44 9 3-13 15.45

Tổng

γtb = (kN/m3) σ =

v = [v] =

ν×σCM =

Giá trị tiêu chuẩn tctγ = (kN/m3)

Giá trị tính toán tttγ :

- Theo TTGH I: - Theo TTGH II:



b. MNN ở độ sâu 2m. (153.8 kN/m2)

c. MNN ở độ sâu 3m. (156.2 kN/m2)

2. Trong trường hợp MNN ở độ sâu 1m, móng trên chịu tải trọng như sau ttN =500kN, ttyM =15kNm, tt

xH =10kN, 0== tty

ttx HM , chiều cao móng h=0.5m. Đất nền bên dưới đáy móng

có thỏa “điều kiện ổn định” không? Cho trọng lượng riêng trung bình của đất và móng trên đáy móng là γtb= 22 kN/m3 và hệ số giảm tải n=1.15.

( 22min

2max /121=;/112=;/129= mkNpmkNpmkNp tc

tbtctc ; thỏa)

Bài 3: Cho một móng đơn có kích thước b× l = 2.0m×3.0m chịu tải lệch tâm một phương

ttN =600kN, ttyM =45kN.m, tt

xH =40kN,

0== tty

ttx HM , chiều sâu đặt móng Df

=1.5m. Đất nền trên MNN có trọng lượng riêng γt=18kN/m3 và dưới MNN γsat= 19kN/m3; góc ma sát trong của đất ϕ′ = 200 (A=0.515, B=3.059, D=5.657); lực dính c= 10kN/m2. Mực nước ngầm (MNN) nằm tại đáy móng, cho trọng lượng riêng của nước γw=10kN/m3. Kích thước cột bc× hc = 20cm×30cm. Bê tông móng B20 có Rb= 11.5MPa, Rbt= 0.9MPa. Thép trong móng AII có Rs= 280MPa. Cho các hệ số m1=m2= Ktc = 1 và hệ số giảm tải n=1.15. Chọn chiều cao móng h=0.5m và a=7cm; trọng lượng riêng trung bình của bêtông và đất trên đáy móng γtb =22kN/m3.

1. Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng.

(Rtc=148.4kN/m2; 2/120= mkNptctb

2min

2max /1.101=;/8.138= mkNpmkNp tctc

thỏa)

2. Cho hệ số phân bố áp lực theo độ sâu tại tâm đáy móng (K0 =σgl / pgl) như hình vẽ. Đất nền cố kết thường có hệ số nén lún Cc=0.2; hệ số rỗng ban đầu e0=1.0. Xác định độ lún ổn định tại tâm đáy móng. (s1 = 5.5cm; s2 = 3.7cm; s3 = 2.1cm;…)

3. Kiểm tra xuyên thủng cho móng ứng với mặt tháp xuyên bất lợi nhất (phần đáy móng được gạch chéo). (Pxt = 211.5 kN; Pcx = 182.9 kN; không thỏa ⇒ tăng h= 0.6m; Pxt = 191.3 kN; Pcx = 261.1 kN; thỏa )

4. Tính toán và bố trí cốt thép (số thanh và khoảng cách) theo 2 phương móng. Cho thép chịu lực trong móng là ∅12 (as = 1.131cm2); khoảng cách từ thanh thép ngoài cùng đến mép móng là

10cm như trên mặt bằng móng; diện tích cốt thép tính gần đúng theo công thức 09.0 hR

MAs

s = .

(thép theo phương cạnh dài 14∅12@135; cạnh ngắn 15∅12@200 (thép cấu tạo))

l

b

ha

hc+2h0 l-hc-2h0 2

l-hc-2h0 2

b c+2

h 0

hc

bc

h0

ttxH

ttyM

N tt

450 MNN

1.0

0.774

0.428

0.247

0.153

0.104

Hệ số phân bố áp lực gây lún K0

1.5m

1m

1m

1m

1m

1m

10cm

hình Bài 4



Bài 4: Cho một móng đơn có kích thước b× l chịu tải lệch tâm một phương ttN =600kN, tt

yM = 30kN.m, ttxH =40kN, 0== tt

yttx HM , chiều sâu đặt móng

Df=1.5m. Đất nền trên MNN có trọng lượng riêng γt=18kN/m3 và dưới MNN γsat=20kN/m3, góc ma sát trong của đất ϕ′=250 (A=0.78, B=4.12, D=6.68; Nc=20.72, Nq=10.66, Nγ=10.88 ), lực dính c′= 5kN/m2. Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất 0.5m, cho trọng lượng riêng của nước γw=10kN/m3. Kích thước cột bc×hc=25cm×30cm. Bê tông móng B20 có Rb=11.5MPa, Rbt=0.9MPa. Thép trong móng AII có Rs= 280MPa. Hệ số vượt tải n=1,15. Cho

tcKmm == 21 =1. Chọn chiều cao móng h=0.6m và a=7cm; trọng lượng riêng trung bình của bêtông và đất nền trên đáy móng γtb=22kN/m3. Giả thiết áp lực phân bố của móng lên nền đất là tuyến tính. 1. Xác định kích thước móng b×l để đất nền dưới đáy

móng thỏa điều kiện ổn định. (2.2m × 2.4m hoặc 2.2m × 2.5m)

Ứng với kích thước móng trong Câu 1, xác định:

2. Hệ số an toàn FS cho cường độ của đất nền dưới đáy móng. Cho ttult

pqFS

max= và giả thiết đất

nền dưới đáy móng phá hoại tổng thể qult= cNc + γ∗×Dƒ×Nq + 0.5γbNγ

3. Hệ số an toàn trượt cho móng. Cho biết gaytruotchongtruot FFFS = và bỏ qua áp lực chủ động và bị động hai bên móng.

4. Áp lực gây lún tại tâm đáy móng.

5. Kiểm tra chiều cao móng h ứng với mặt tháp xuyên bất lợi nhất do phản lực tính toán ròng ttnetp

của nền đất dưới đáy móng.

6. Xác định và bố trí cốt thép theo hai phương của móng. Diện tích cốt thép tính gần đúng theo

công thức 09.0 hR

MAs

s = .

Bài 5: Một móng có giằng kích thước và chịu tải trọng như hình Bài 5. Chiều sâu đặt móng 2m. Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất -1m. Đất nền sét pha cát: trên MNN có trọng lượng riêng γt =18kN/m3, dưới MNN có trọng lượng riêng γsat =20kN/m3; góc ma sát trong ϕ ′ =250 và lực dính c′ =3kN/m2. Trọng lượng riêng trung bình của đất và bê tông trên đáy móng γtb =22kN/m3.

Lực tác dụng lên các cột như sau: ttN1 = 300kN; ttM 1 = 15kN.m; ttH1 = 10kN ttN 2 = 400kN; ttM 2 = 20kN.m; ttH 2 = 20kN

Kích thước móng M1: l1= 1.8m, b1= 1.6m, h1= 0.6m ; móng M2: l2= 1.6m, b2= 1.6m, h2= 0.5m

Khoảng cách từ trọng tâm 2 cột L= 5m. Kích thước cột: hc×bc = 20cm×20cm.

hình Bài 4

l

b

ha

h

ttxH tt

yM

N tt MNN0.5m

fD

x

y

hc

bc



Trường hợp không có dầm giằng:

1. Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng M1 và M2.

Trường hợp có dầm giằng (60cm×30cm) tuyệt đối cứng và giả thiết áp lực của các móng lên nền đất phân bố đều:


3. Vẽ biểu đồ momen và lực cắt trong giằng móng.

Trường hợp có dầm giằng (60cm×30cm) tuyệt đối cứng và áp lực của các móng lên nền đất phân bố tuyến tính:


5. Xác định momen tại mặt cắt 1-1 của dầm giằng móng M1-1(kN.m).

6. Xác định lực cắt Q2-2(kN) tại mặt cắt 2-2 mép cột móng M1.

Bài 6: Cho một móng kép có kích thước và chịu tải trọng như hình Bài 6. Chiều sâu đặt móng là 1.6m. Đất nền sét pha cát có trọng lượng riêng là γt =18kN/m3, góc ma sát trong ϕ =160 (A=0.358, B=2.431, D=4.989) và lực dính c =15kN/m2. Mực nước ngầm (MNN) nằm rất sâu. Hệ số vượt tải n=1,15. Cho các hệ số m1=m2=Ktc=1. Kích thước dầm móng h×bb =60cm ×30cm; trọng lượng riêng trung bình của bê tông và đất nền là γtb =22kN/m3. Giả thiết móng tuyệt đối cứng. Xác định:

b1

L

ttM1ttM2

ttN2

Df

bc b2

l1 l2

h2 h2

M1 M2

hc

MNN

Dầm giằng

ttH1

ttN1

ttH2

1

1

2

2

hình Bài 5



1. Giá trị tổng hợp lực ttN , ttM , ttH tại trọng tâm đáy móng. 2. Bề rộng móng b nhỏ nhất (m) để thỏa điều kiện ổn định của nền đất dưới đáy móng. 3. Biểu đồ momen và lực cắt cho dầm móng.

Bài 7: Một móng kép có kích thước và chịu tải trọng như hình Bài 7. Chiều sâu đặt móng 1.5m. Đất nền sét pha cát có trọng lượng riêng γt =18kN/m3, góc ma sát trong ϕ =200 (A=0.515, B=3.059, D=5.657) và lực dính c =3kN/m2. Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất 3m.

Cho hệ số giảm tải n =1.15 và m1=m2=Ktc =1. Kích thước dầm móng h×bb = 80cm×40cm; trọng lượng riêng trung bình của khối bê tông và đất trên đáy móng γtb =22kN/m3. Giả thiết phản lực nền dưới đáy móng phân bố tuyến tính. Thép móng CI có Rs =225MPa và bê-tông B15 có Rbt = 0.75MPa. Xác định:

1. Giá trị tổng hợp lực ttN , ttM , ttH tại trọng tâm đáy móng. 2. Bề rộng móng b nhỏ nhất (m) để thỏa điều kiện ổn định của nền đất.

Ứng với bề rộng móng b(m) từ Câu 2, xác định:

b

5m

bb=0.4m

b

h=0.8m hb ha

ttM1ttM2

kNNtt 8501 =

mkNMtt .751 =

Lực tác dụng tại các chân cột như sau:

kNNtt 7302 =

mkNMtt .602 =

Kích thước các cột: hc=30cm; bc=25cm

ttN1

hc

1m

bc

1.5m

ttN2

b

L=5m

bb

b

hhb ha

ttN1

ttM1ttH1

ttN2

ttM2 ttH2

kNNtt 6001 =mkNMtt .401 =

kNHtt 501 =

Lực tác dụng tại các chân cột như sau:

kNNtt 7502 =mkNMtt .652 =

kNHtt 602 =bc

hc

Kích thước các cột: hc=30cm; bc=20cm

hình Bài 6

hình Bài 7

MI-I



3. Hệ số an toàn cường độ ttult pqFS max= .

4. Momen trên 1m dài (kN.m/m) tại ngàm I-I của bản móng do phản lực tính toán ròng ttnetp )max(

5. Momen và lực cắt bên trái chân cột 1 6. Momen cực đại giữa dầm móng 7. Vẽ biểu đồ momen và lực cắt cho dầm móng.

Bài 8: Một móng băng có kích thước L×b và chịu tải trọng như hình Bài 8. Chiều sâu đặt móng 2m. Mực nước ngầm (MNN) nằm tại mặt đáy móng. Nền đất sét pha cát có trọng lượng riêng trên MNN γt=18kN/m3, trọng lượng riêng dưới MNN γsat = 20kN/m3, góc ma sát trong ϕ =180 (A=0.431, B=2.725, D=5.310) và lực dính c=3kN/m2. Cho các hệ số m1=m2=Ktc=1 và hệ số giảm tải n=1.15. Kích thước dầm móng h×bb=80cm×40cm; trọng lượng riêng trung bình của bê tông và đất trên đáy móng là γtb=22kN/m3; trọng lượng riêng của nước γw=10kN/m3. Giả thiết áp lực dưới đáy móng là tuyến tính.

1. Xác định bề rộng móng b(m) nhỏ nhất để nền đất dưới đáy móng thỏa điều kiện ổn định ( tctc

tbtctctc RppRp ≤≥≤ ,0,2.1 minmax ). ( 2

max /3.118= mkNptc , 2min /5.112= mkNptc , 2/4.115= mkNptc

tb , 2/5.120= mkNRtc , b = 1.5m)

Ứng với bề rộng móng b(m) từ Câu 1, xác định:

2. Hệ số an toàn cường độ ttult pqFS max= . (FS = 2, qult = 259.2 kN/m2, 2

max /5.129= mkNptt )

3. Áp lực gây lún pgl (kN/m2) tại tâm đáy móng. (pgl = 79.4 kN/m2) BÀI 9: Cho một móng bè có kích thước như hình Bài 9 và lực tác dụng lên các cột như bảng sau:

Cột Ntt (kN) Cột Ntt (kN) Cột Ntt (kN) Cột Ntt (kN)

1 150 5 400 9 460 13 210

2 420 6 1000 10 1100 14 520

3 450 7 1050 11 1150 15 550

4 180 8 500 12 550 16 250 Chiều sâu đặt móng 3m. Mực nước ngầm (MNN) nằm cách mặt đất -5m. Đất nền cát pha sét: trên MNN có trọng lượng riêng γt =18kN/m3, dưới MNN có trọng lượng riêng γsat =19.5kN/m3; góc ma sát trong ϕ ′ =260 (A =0.84, B =4.37, D =6.90) và lực dính c′ =1kN/m2. Trọng lượng riêng trung

ttM1

ttN1

ttH1

ttM2ttH2

ttN2

ttM3ttH3

ttN3

ttM4ttH4

ttN4

ttM5 ttH5

ttN5

1.5m 5m 4m 4m 6m 1.5m

kNNtt 4601 =

mkNM tt .451 =

kNH tt 401 =

kNNtt 5602 =

mkNM tt .502 =

kNH tt 502 =

kNNtt 5203 =

mkNM tt .403 =

kNH tt 453 =

kNNtt 6304 =

mkNM tt .554 =

kNH tt 404 =

kNNtt 5405 =

mkNM tt .605 =

kNH tt 555 =

MNN 2m

hình Bài 8



bình của đất và bê tông trên đáy móng γtb =22kN/m3. Kích thước các cột: hc×bc = 30cm×30cm. Cho m1 = m2 = Ktc = 1 và hệ số giảm tải n =1.15.

1. Xác định tổng hợp lực và momen tcN , tcxM , tc

yM tại trọng tâm đáy móng

2. Kiểm tra điều kiện ổn định của nền đất dưới đáy móng

4m 4m

5m

6m

4m

O x

y

1 2 3 4

5 6 7 8

9 10 11 12

13 14 15 16

ttyM

6m

ttxM

hình Bài 2

1

BÀI TẬP MÓNG CỌC CBGD: TS. Lê Trọng Nghĩa

BÀI 1

Cho 1 cọc BTCT có kích thước 30cm x 30cm, dài 18m (gồm 2 đoạn cọc 9m nối lại, cốt thép trong cọc gồm 4φ16 (4×2.01cm2), bê tông cọc mác 300 có Rn = 13MPa, cường độ Ra = 80 MPa), được ép vào nền đất có 2 lớp như hình vẽ:

-Lớp 1: Dày 11m có các chỉ tiêu: c = 17 kN/m2; ϕ = 70, trọng lượng riêng trên MNN γ = 17 kN/m3, và dưới MNN γsat = 18 kN/m3.

-Lớp 2: Chiều dày lớn và có các chỉ tiêu như sau: c = 10kN/m2; ϕ = 200 (Nc = 17,69; Nq = 7,44; Nγ =5), γsat = 20 kN/m3.

Mực nước ngầm cách mặt đất 4m. Cho trọng lượng riêng của nước γw =10 kN/m3 và trọng lượng riêng của bê tông là γbt = 25 kN/m3.

Các lớp đất cố kết thường có hệ số áp lực ngang K0 = (1-sinϕ) và qp =1,3c.Nc + σ’vp.Nq + 0,4γ’.dp.Nγ Câu 1) Tính sức chịu tải cho phép của cọc theo vật liệu (kN), cho biết hệ số uốn dọc ϕ = 0,85.

Câu 2) Tính sức chịu tải cực hạn của cọc (kN) theo chỉ tiêu cường độ của đất nền, bỏ qua trọng lượng của cọc.

BÀI 2

Cho một móng cọc BTCT gồm 6 cọc được bố trí như hình vẽ. Móng cọc chịu tác dụng của tải trọng Ntt = 3800 kN, My

tt = 160 kNm, Hxtt = 140 kN. Đài dày 0,5 m, độ

sâu chôn đài 1,5 m. Bỏ qua phần áp lực đất bị động Ep . - Bê tông đài cọc dùng mác 300 có Rn =13 MPa, Rk =1MPa. Thép trong đài cọc dùng Ra =280MPa, cọc ngàm vào đài là 10cm. Trọng lượng riêng trung bình của đất trên đài và đài cọc lấy 22kN/m3. Kích thước cột bc×hc = 40cm×60cm. Cọc có kích thước 30cm×30cm, khoảng cách giữa các cọc là 3d, khoảng cách giữa hai hàng là 4d, khoảng cách từ mép cọc biên đến mép đài là d/2 cho cả 2 phương (d: cạnh cọc). Hệ số vượt tải n =1,15.

Câu 1) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số 1 và số 2.

Câu 2) Xác định lực gây xuyên thủng (kN) (cho toàn bộ đài cọc). Câu 3) Xác định lực chống xuyên (kN) của đài (cho toàn bộ đài cọc) Câu 4) Tính diện tích cốt thép theo phương cạnh dài của đài (cm2), lấy γ = 0,9.

Câu 5) Xác định kích thước của móng khối qui ước khi đất nền có các đặc trưng như Bài 1.

Lớp 2

Lớp 1

9m

9m

2m 4mMNN

Lôùp 2

Lôùp 1 8m

+

+

y

x

Httx

ytt

M

ttN

hc

bc

2 1

4d

3d3d

8m1.

0m0,

5m

2

BÀI 3 Một móng cọc đóng BTCT gồm 9 cọc vuông (d =0.3m) được bố trí như hình Bài 2, khoảng cách giữa 2 tâm cọc là 3d, khoảng cách giữa tâm cọc biên và mép đài là d. Cọc xuyên qua lớp sét dẽo mềm và cấm vào lớp sét dẽo cứng. Mực nước ngầm (MNN) nằm tại mặt phẳng đáy móng. Lớp sét dẽo mềm (lớp 1) dày 17.5m có các đặc trưng: γt =16.5kN/m3, γsat=17.5kN/m3, φ' =200, c' =0 và OCR=1 Lớp sét dẽo cứng (lớp 2) có các đặc trưng: γsat =20kN/m3, φ' =280, c' =0 và OCR =3

Tải trọng tại chân cột: Ntt =2700kN, Mtt =150kN.m và Htt =200kN Hệ số giảm tải n =1.15.

Bêtông đài cọc M300 có Rn =13MPa, Rk =1MPa Thép trong đài AII có Ra =280MPa. Trọng lượng riêng trung bình của khối bê tông và đất nền trên đáy móng γtb =22kN/m3; trọng lượng riêng của bê tông γbt =25kN/m3. Đoạn cọc ngàm vào đài là 10cm và chọn a =15cm. Cho các công thức sau: Ma sát đơn vị xung quanh cọc:

( ) φ′φ′−×σ′= tansin1 OCRf vs + c' Sức chịu mũi đơn vị:

γγσ NdNcNq cqvp ′+′+′= φ' =280 : Nq =25.80, Nc =14.72, N γ =16.72 Xác định:

Câu 1. Xác định lực ma sát đơn vị fs1 (kN/m2) do đất gây ra tại giữa đoạn cọc trong lớp đất 1.

37.5 20.3 36.7 39.5


175.8 64.6 84.2 13.4

Câu 3. Cường độ chịu mũi của đất nền dưới mũi cọc qp (kN/m2)

10388.1 10800.9 8918.9 5203.7

Câu 4. Xác định sức chịu tải cho phép (kN) của một cọc đơn theo các đặc trưng cơ học của nền đất, cho hệ số an toàn FS =3. Bỏ qua trọng lượng bản thân của cọc.

1413.8 889.2 471.3 640.5

Câu 5. Lực tác dụng lên các cọc số 1

293.3 272.2 238.9 260.0


382.2 327.8 361.1 348.9

Câu 7. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn

1.5m

16m

5.5m

0.9m

3d 3d d d

8d

3d

3d

d d

8d

MNN

Lớp 1

Lớp 2

600

500

d

d

ttNttMttH

1 2 3

4 5 6

7 8 9

hình Bài 3

3

Pmax = 348.9 kN < Qa Pmin = 272.2 kN > 0 : cọc không chịu nhổ

Pmax = 382.2 kN < Qa Pmax = 321.1 kN < Qa

Câu 8. Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc

QaG = 4190.8 kN > ttdN QaG = 3083.7 kN > tt

dN

QaG = 5818.0 kN > ttdN QaG = 2250.5 kN < tt

dN

Câu 9. Xác định kích thước của đáy móng khối quy ước Lqư × Bqư (m×m)

6.24m×6.24m 6.54m×6.24m 19.5m×19.5m 6.54m×6.54m

Câu 10. Kiểm tra xuyên thủng của đài móng

tháp xuyên bao trùm tất cả đầu cọc tháp xuyên không bao trùm tất cả đầu cọc

Pxt > Pcx: đài bị xuyên thủng cả 3 câu đều sai

Câu 11. Tính toán diện tích cốt thép chịu lực (cm2) theo phương cạnh dài của đài móng. Diện tích cốt

thép tính gần đúng theo công thức 09.0 hR

MFa

a = .

31.2 34.4 27.4 36.4

BÀI 4

Một móng cọc khoan nhồi BTCT đường kính d =0.8m gồm 6 cọc được bố trí như hình Bài 2, khoảng cách giữa 2 tâm cọc là d +1m, khoảng cách giữa tâm cọc biên và mép đài là d. Cọc xuyên qua lớp sét dẽo mềm và cấm vào lớp sét dẽo cứng. Mực nước ngầm (MNN) nằm tại mặt đất.

Lớp sét dẽo mềm (lớp 1) dày 20m có các đặc trưng sau: γsat =18kN/m3, φ' =250, c' =0 và OCR=1 Lớp sét dẽo cứng (lớp 2) có các đặc trưng như sau: γsat =19.5kN/m3, φ' =280, c' =0 và OCR =3

Tải trọng tại chân cột: Ntt =9500kN, Mtt =750kN.m và Htt =1000kN Hệ số vượt tải n =1.15.

Bêtông đài cọc M300 có Rn =13MPa, Rk =1Mpa, trọng lượng riêng của bê tông γbt =25kN/m3 Thép trong đài cọc AII có Ra =280MPa. Đoạn cọc ngàm vào đài là 10cm và chọn a =15cm.

Cho các công thức sau: Ma sát đơn vị xung quanh cọc:

( ) φ′φ′−×σ′= tansin1 OCRf vs + c' Sức chịu mũi đơn vị:

γγσ NdNcNq cqvp ′+′+′= φ' =280 : Nq =25.80, Nc =14.72, N γ =16.72

Xác định:

hình Bài 4

1 32

4 5 6

19m

11m

d+1m d d

4d+2m

d+1m

d

3d+1

m

MNN

Lớp 1

Lớp 2

800

d

ttNttMttH

1500

d+1m

1.5m

d

1m

4


21.5 3 22.62

50.89 48.46


227.5 64.6 103.7 130.5

Câu 14. Cường độ chịu mũi của đất nền dưới mũi cọc qp (kN/m2)

6744.8 15082.9 6525.5 6951.2

Câu 15. Xác định sức chịu tải cho phép của một cọc đơn theo các đặc trưng cơ học của nền đất, cho hệ số an toàn FS =3. Bỏ qua trọng lượng bản thân của cọc.

7438.4 7386.4 2479.5 2462.1


1479.2 1270.8 1560.2 1351.9


1976.9 1687.5 1768.5 1895.8

Câu 18. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn

Pmax = 1895.8 kN < Qa Pmin = 1664.4 kN > 0 : cọc không chịu nhổ

Pmax = 1976.9 kN < Qa Pmax = 1798.0 kN < Qa

Câu 19. Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc

QaG = 10193 kN < ttdN QaG = 10265 kN > tt

dN

QaG = 30795 kN > ttdN QaG = 30580 kN > tt

dN

Câu 20. Xác định kích thước của đáy móng khối quy ước Lqư × Bqư (m×m)

11.3m×9.5m 12.1m×10.3m 7.8m×6.0m 33.9m×32.0m

Câu 21. Kiểm tra xuyên thủng của đài móng

tháp xuyên bao trùm tất cả đầu cọc tháp xuyên không bao trùm tất cả đầu cọc

Pxt > Pcx: đài bị xuyên thủng cả 3 câu đều sai

Câu 22. Tính toán diện tích cốt thép chịu lực (cm2) theo phương cạnh dài của đài móng. Diện tích cốt

thép tính gần đúng theo công thức 09.0 hR

MFa

a = .

111.5 117.02 127.4 136.2

bài giảng nền móng - thầy lê trọng nghĩa

Education