TÍNH TOÁN MÓNG CỌC
I. TỔ HP TẢI TRỌNG
Công trình : Nhà công nghiệp
Cột : - Tiết diện cột : l
c
x b
c
= 80
cm
x 60
cm
- Cao trình cầu trục : 7,5
m
- Cao trình đỉnh cột : 9,5
m
Tải trọng :
Các lực tác dụng :
- Tónh tải tác dụng lên đỉnh cột : P
a
= 590 (KN)
- Hoạt tải gió tại đỉnh cột : P
g
= 32,8 (KN)
- Lực hãm cầu trục ngang : T
c1
= 5,4 (KN)
- Lực hãm cầu trục dọc : T
c2
= 3,8 (KN)
- Tải trọng cầu trục : P
c

+P
c
+G

+P
g
1247 32,8 0 0 590,0
Tónh tải + hoạt tải cần trục (HT2) P
a
+P
c
+G+ T
c1
+ T
c2
1247 5,4 3,8 30,4 305,7
TT + 0,9(HT1 + HT2) P
a
+P
c
+G

+0,9(T
c1
+P
g
+T
c2
) 1247 34,4 3,4 27,4 596,6
Tổ hợp nguy hiểm nhất : Tổ hợp

x
Q
0

(KN)
y
Q
0

(KN)
x
M
0

(KNm)
y
M
0

(KNm)
Trò tính toán
1247 34,4 3,4 27,4 596,6
Trò tiêu chuẩn 1039,2 28,7 2,8 22,8 497,2
II. XỬ LÍ SỐ LIỆU.
Số liệu đòa chất :
1
Hm
Hd
600
Pc

(KN/m
2
)
q
c
(KN/m
3
)
N
60
1
44 4,4 36,2 38,8 25,9 1,76 2,64
'
456
o
9 280 3
2
31 6,8 38,1 34,4 20,6 1,77 2,68 210 1
3
7 1,7
22,5 - - - 2,64 - -
6400 16
4
19
∞
14 - - - 2,63 - -
16000 30
A Lớp 1
- Chỉ số dẻo : A = W
nh

w
n
W
e
γ
γ
B Lớp 2
- Chỉ số dẻo : A = W
nh
- W
d
= 34,4% - 20,6% = 13,8%; 7%<A< 17%, đất này là đất sét
pha.
- Độ sệt : B =
27,1
8,13
6,201,38
=
−
=
−
A
WW
d
B >1 , đất ở trạng thái sệt
- Hệ số rỗng :

( )
( )
09,11

0,002
<0,002
0 2 18 28 32 10 5 5 0
- % hạt đường kính
≥
0,1mm = 2 + 18 + 28 + 32 = 80% > 75%, đất là cát nhỏ
- Xuyên tiêu chuẩn N = 16 thuộc khoảng (10 , 29) , nên ở trạng thái chặt vừa.
Lớp đất 1 là đất cát chặt vừa.
- N
∈

[ ]
1029 ÷
ứng với e
∈

[ ]
7,055,0 ÷
, với N = 16 thì
e
o
=
65,0)1016(
1029
55,07,0
7,0 =−
−
−
−
- Dung trọng tự nhiên :

α
(KN/m
2
)
Với cát nhỏ chặt vừa, chọn
25,1
0
÷=
α
, ta chọn
2
0
=
α
2
-góc ma sát :
Trò số SPT N = 16
⇒
ϕ
= 36,5
o
D Lớp 4 : Số hiệu 19
Thành phần hạt :
d
(mm)
> 10
10 -
5
5 - 2 2 -1 1-0,5
0,5-

1
0
=+
+
=+
+
∆
= w
e
n
w
γ
γ
(KN/m
3
)
- Góc ma sát :
Trò số SPT N =30
⇒
ϕ
= 40
o
- Modul biến dạng E ( đối với đất cát chọn
α
= 2)
E =
α
q
c
= 2.16000 = 32000

, w = 38,1 %

0
e

= 1,09
Cát nhỏ – chặt vừa
w
γ
= 19,6 KN/m
3
, w = 22,5%

0
e

= 0,65;
ϕ
= 36,5
o

Đất cát thô – chặt;
w
γ
=22,3KN/m
3
;
W = 14%;
0
e

Q = Q
x
= 34,4 KN
K
p
= tg
2

)45
2
(
0
+
ϕ
= tg
2

)45
2
'456
(
0
0
+
= 1,27
γ
=
γ
w1
=17,6 KN/m

(R
n
F
b
+ R
a
F
a
) = 1(11000.0,09 + 2,3.10
5
. 6,15. 10
-4
) = 1131,45(KN)
Trong đó : Cọc không xuyên qua lớp bùn
ϕ
= 1
4
BT#250 : R
n
= 11000KN/m
2
Cọc 300x300 : F
b
=0,09m
2

Thép A
I
: R
a

A =
α
(1 – 0,5
α
) = 0,165(1 – 0,5. 0,165) = 0,151
γ
= 0,5(1 +
A21−
) = 0,5(1 +
151,0.21 −
) = 0,9176
[ M ] =
γ
R
a
F
a
h
0
= 0,9176. 2,3.10
5
. 6,15. 10
-4

.0,26 = 33,74 (KNm)
- Kiểm tra chòu uốn khi cẩu lắp
q =
γ
F. k
d

= 0 (KNm)
- Khi dựng để đưa cọc vào vò trí móng:
M
B
=
2
.
2
lq
=
2
2.5,4
2
= 9 < [ M]
M
C
=
8
6.
2
q
-
2
1
M
B
=
8
6.5,4
2

4
P
đ
= m(m
R
RF + u
∑
=
6
1i
ifi
lfm
)
Cọc vuông : m = 1
Đóng bằng búa Diesel: m
R
, m
fi
= 1
độ sâu z = 15,7m trong đất cát thô chặt thì sức kháng mũi cọc R = 8250
(KPa)
F = 0,3.0,3 = 0,09 (m
2
)
u : chu vi mặt cắt cọc = 0,3.4 = 1,2 (m)
Lớp I
L
Z
i
(m) f

lf
= 400,424
P
đ
= 8250.0,09 + 1,2.400,424
= 1223 (KN)
6
12050
10350
8650
6950
5250
3600
2000
1600 1600 1200
4
3
2
1700
1
44006800
1700170017001700
13900
170020001600
15700
c) Sức chòu tải của cọc theo tiêu chuẩn SPT
P = mNF + n
N
F
s

s
=
α
c
q
=
30
280
= 9,3 (KPa)
- Lớp sét pha dẻo :
α
= 30; q
s
=
α
c
q
=
30
210
= 7 (KPa)
- Lớp cát nhỏ chặt vừa:
α
= 100; q
s
=
α
c
q
=

∑
isi
hq

= 6400. 0,09 + 1,2(9,3.3,2 + 7.6,8 + 64.1,7 + 106,7.3,6) = 1264,4 (KPa)
Tải trọng cho phép tác dụng xuống cọc :
P
X
=
3
mui
P
+
2
xq
P

=
3
0,09 1264,4.
+
2
106,7.3,6) 64.1,7 7.6,8 21,2(9,3.3, +++
= 382,1(KPa)
( Theo 20TCN112 - 84 và 20 TCN174 -89 )
Kết luận : sức chòu tải của cọc là giá trò nhỏ nhất trong các giá trò trên
[ P ] = P
X
= 382 (KPa)
4. Xác đònh số lượng cọc và bố trí cọc.

Trọng lượng của đài và đất trên đài :
7
tt
d
N
= nF
đ
h
tb
γ
= 1,1.2,8.1,1. 22 = 74,5 (KN)
Lực tính toán tác dụng đến cốt đáy đài :
N
tt

=
tt
N
0
+
tt
d
N
= 1247 + 74,5 = 1321,5 (KN)
Số lượng cọc sơ bộ :
n
c
=
[ ]
P

y
M
0
+
tt
ox
Q
h = 596,6 + 34,4.1,1 = 634,4 (KNm)
Lực truyền xuống các cọc :
P
1
=
'
c
tt
n
N
+
∑
2
max
i
tt
x
y
yM
+
∑
2
max

tt
x
y
yM
+
∑
2
max
i
tt
y
x
xM
=
6
1247
+
2
45,0.6
45,0.4,27
+
2
75,0.4
0.6,596
= 217,15(KN)
P
3
=
'
c

75,0.6,596
= 84,55(KN)
P
4
=
'
c
tt
n
N
-
∑
2
max
i
tt
x
y
yM
-
∑
2
max
i
tt
y
x
xM
=
6

max
i
tt
y
x
xM
=
6
1247
-
2
45,0.6
45,0.4,27
+
2
75,0.4
0.6,596
= 196,85(KN)
P
6
=
'
c
tt
n
N
-
∑
2
max

250
600
800
750 750
1 2 3
4
5
6
Trọng lượng bản thân của cọc (kể từ đáy đài đến mũi cọc)
G
c
= nFl
γ
= 1,1.0,09.15,3.25 = 37,9 (KN)
Ta có :
P
max
= P
1
= 349,75 (KN)
P
max
+ G
c
= 284,42 + 37,9 = 322,3 < [ P ] = 382 (KN)
P
min
= P
4
= 64,25 (KN) > 0 . Không cần kiểm tra theo điều kiện chống nhổ

a
R
0
II
0,9h
M
=
4
8.1020,9.0,55.
97,7
=7,049.10
-4
( m
2
) = 7,049(cm
2
)
Chọn 9
φ
10a200, F
a
=7,07` cm
2
.
9
150
II
II
100
hm = 700 400

Chiều dày lớp đất phủ lên móng
là :1100 - 700 = 400 (mm)
Mô men tương ứng với mặt ngàm
I – I :
M
I
= r
1
( P
1
+ P
4
)
= 0,35(349,75 + 329,45 )
= 237,72 (KNm)
Mô men tương ứng với mặt ngàm
II – II :
M
II
= r
2
( P
1
+ P
2
+ P
3
)
= 0,15(349,45 + 217,15 +
84,55)

p lực tiêu chuẩn ở đáy khối qui ước :
P
max,min
=
22
6
6
M
tc
y
MM
tc
x
MM
tc
BL
M
LB
M
LB
N
±±
=
P
max
= 388,35 (KPa)
Móng cọc ma sát cùng với đất xung quanh tạo lên khối móng qui ước:
tb
ϕ
=

B
M
= 0,9 + 0,3 + 2( 3,2 + 6,8 + 1,7 + 3,6 ) tg5,3
0
= 4,04 (m)
Chiều cao của khối móng qui ước :
H
M
= 4,4 + 6,8 + 1,7 + 3,6 = 16,5 (m)
10
6800 44001700
120032003600
0
1
2
3
2
1
3
1
2
3
4
Trọng lượng của khối móng qui ước bao gồm
- Trọng lượng đế đài và đất trên đế đài :
tc
N
1
= L
M

N
6
= 0,3.0,3. (3,2 + 6,8 + 1,7 +3,6 )25 = 34,43 (KN)
Trọng lượng của móng qui ước :
tc
qu
N

=
tc
N
1
+
tc
N
2
+
tc
N
3
+
tc
N
4
+
tc
N
5
+ 6
tc

tc
y
M
=
tc
y
M
0
+
tc
x
Q
H
M
= 497,2+ 28,7.15,3 = 936,3 (KNm)
p lực tiêu chuẩn ở đáy khối qui ước :
P
max,min
=
22
6
6
M
tc
y
MM
tc
x
MM
tc

=
) (
'
21
IIIIMIIM
tc
DcHBBA
K
mm
++
γγ
=
1
1.2,1
(2,46.4,04.22,3 + 10,84.311,4 + 0 )
= 4316,6 (KPa)
Với :
K
tc
= 1 vì các chỉ tiêu cơ lí của đất lấy theo số liệu thí nghiệm trực tiếp đối với
đất.
m
1
= 1,2 ; m
2
= 1 vì đất là đất cát thô khô và ít ẩm, công trình là nhà công nghiệp
thấp tầng nhưng chiều dài lớn ( giả sử L/H > 4)
ϕ
= 41,75
o

bt
z
σ
= 17,8.4,4 + 17,7.6,8 + 19,6.1,7 +22,3.3,6 = 312,3 (KN/m
2
)
ng suất gây lún :
gl
z
σ
= P
tb
-
bt
z
σ
= 377,5 – 312,3 = 65,22 (KN/m
2
)
Ứùng suất trong nền do tải bản thân và tải trọng ngoài gây ra :
Điểm Độ sâu(m) 2z/b Ko
gl
z
σ
(KPa)
bt
z
σ
(KPa)
0 0 0 1 65,2 312,3