4000 3000 3000 5000
N
1
M
1
H
1
N
2
M
2
H
2
N
3
M
3
H
3
N
2
M
2
H
2
N
4
M
4
H
4
Sơ đồ tải trọng:
Sơ đồ 1
Tải trọng tác dụng lên cột:
CỘT C1 CỘT C2 CỘT C3 CỘT C4
N
1
= 500 kN N
2
= 1280 kN N
3
= 1350 kN N
4
= 650 kN
M
1
= 140 kN.m M
2
= 100 kN.m M
3
= -80 kN.m M
4
= -120 kN.m
H
1
= 50 kN H
2
= 40 kN H
3
= 80 kN H
4
28
29
30
OH
MH
CH
ĐẤT ĐẮP
±0.000
-1.500
-8.000
-16.000
-18.000
-30.000
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
PHẦN THUYẾT MINH
PHẦN A
THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
I. Mặt cắt đòa chất:
2
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
- Đòa chất được cấu tạo theo sơ đồ
Loại đất Đất đắp 0H MH CH
Chiều Sâu Z
i
1,5 8 16 30
Bề dày L
i
1,5 6,5 8 14
- Thống kê số liệu c, (thí nghiệm cắt trực tiếp).
- Dùng chương trình Excel ta vễ các đường đực trưng chống cắt cho từng lớp đất từ đó suy
Lấy giá trò trung bình a
0
của bảng tính trên ta có hệ số nén lún tương đối của lớp đất:
a
01
a
02
a
03
a
04
0,00209 0,001565 0,000965 0,000365
b. Lớp đất MH
7
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
Mẫu số 1
8
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
Mẫu số 2
Lấy giá trò trung bình a
0
của bảng tính trên ta có hệ số nén lún tương đối của lớp đất:
a
01
a
02
a
03
a
04
ε
được lấy trung bình của hai giá trò đầu tiên của thí nghiệm nén lún (với áp
suất tương ứng 25 kPa)
550,2
2
650,2450,2
0
=
+
=
ε
- Độ ẩm của đất:
93,0
68,2
550,2.98,0.
0
==
∆
=
ε
G
W
- Dung trọng tự nhiên của đất:
( )
( )
( )
( )
3
0
/57,1468,2.10.
+ Chỉ số dẻo A =
N
-
D
= 65 – 35 = 30
+ Độ sệt
93,1
30
3593
=
−
=
−
=
A
B
D
ωω
b. Lớp MH
Giả thiết
+ Độ bão hòa G = 0,98
+ Tỷ trọng hạt = 2,68
- Hệ số rỗng
ε
được lấy trung bình của hai giá trò đầu tiên của thí nghiệm nén lún (với áp
suất tương ứng 25 kPa)
228,2
2
166,2290,2
0
nt
=
+
+
=∆
+
+
=
γ
ε
ω
γ
với
3
/10 mkN
n
=
γ
- Theo giới hạn Atterberg ta chọn:
+
N
= 65;
D
= 35
+ Chỉ số dẻo A =
N
-
D
= 65 – 35 = 30
+ Độ sệt
- Độ ẩm của đất:
34,0
68,2
934,0.98,0
.
0
==
∆
=
ε
G
W
- Dung trọng tự nhiên của đất:
( )
( )
( )
( )
3
0
/57,1868,2.10.
934,01
34,01
1
1
mkN
nt
=
+
+
−
=
−
=
A
B
D
ωω
STT KÍ
HIỆU
ĐỘ
SÂU
T
(kN/m
3
)
ĐỘ ẨM
(%)
HỆ SỐ
RỖNG
0
ε
TỶ
TRỌNG
ĐỘ BÃO
HÒA
G
GIỚI HẠN ATTERBERG ĐỘ
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
PHẦN B
THIẾT KẾ MÓNG BTCT
PHƯƠNG ÁN 1
THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÀI THẤP
Chia tải trọng tác dụng lên móng gồm có hai nhóm:
Nhóm tải trọng lớn gồm có:
+ Cột C2: N
2
= 1280 kN M
2
= 100 kN.m H
2
= 40 kN
+ Cột C3: N
3
= 1350 kN M
3
= -80 kN.m H
3
= 80 kN
Nhóm tải trọng nhỏ gồm có:
+ Cột C1: N
1
= 500 kN M
1
= 140 kN.m H
1
= 50 kN
+ Cột C4: N
Tải trọng ngang H
max
được lấy là tải trọng ngang lớn nhất trong các tải trọng ngang
ở 4 cột.
kNH 80
max
=
I. MÓNG THỨ NHẤT
Tải trọng:
kNN
tt
1350
1
=
mkNM
tt
.80
1
=
1. Chọn chiều sâu chôn móng:
- Chiều sâu chôn móng được chọn để thỏa điều kiện về móng cọc đài thấp.
d
m
B
H
tgh
'.
.2
.
2
−≥ tgh
m
m
⇒ Ta chọn chiều sâu chôn móng là 3,1m.
2. Chọn kích thước cọc:
14
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
- Kích thước cọc được chọn là 35x35 sắt 420 + 418 ; mác bêtông là 300kPa; cường độ
thép: R
a
= 2700 kg/cm
2
= 270000 kPa
- Chọn cọc dài 25m gồm 2 đoạn cọc: một cọc 9 m và hai đoạn 8m
- Theo qui đònh đoạn cọc chôn vào trong đài phải lớn hơn 2D (D là đường kính cọc) và
không lớn hơn 120cm với đầu cọc nguyên nên ta chọn đoạn chôn cọc vào trong đài là 1,1m khi
thu công đài ta sẽ đập bỏ đoạn chôn vào đài là 1m và giữ nguyên phần ngàm vào đài là 0,1m.
- Khả năng tải cọc theo vật liệu:
( )
( )
kNFRFRP
cnaaVL
177335,0.35,0.1300010.1,23.270000.8,0 8,0
4
=+=+=
−
2
9,4
1
=+=
B = 1,93 > 1 ta chọn
5833,5== Cf
si
Lớp thứ 2 (lớp MH).
mL 8
2
=
mZ 12
2
8
8
2
=+=
B = 1,53 > 1 ta chọn
2167,7== Cf
si
Lớp thứ 3 (lớp CH).
mL 11
3
=
mZ 5,21
2
11
16
3
=+=
CH
ĐẤT ĐẮP
L = 4,9m 3,1m
L = 8m
Z = 5,55m
Z = 12m
Đ oạn c o ïc nga øm
v ào tro ng đa øi
0
8m
16m
30m
L = 11m
z = 21,5m
1
2
3
1
2
3
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
3.2 Tính theo công thức của Meyerhof (phụ lục B quy phạm TCVN205-1998)
∑
+=+=
isicmfmu
LfuFqQQQ
Với
qmcm
NZNcq .'
γ
:
( )
aszasi
tgkCf
ϕσ
'
+=
Lớp đất thứ 1 (lớp OH)
mL 9,41,38
1
=−=
mZ 55,51,3
2
9,4
1
=+=
( )
kPa
z
4,2555,5.1057,14
'
1
=−=
σ
kPaCC
a
91,35833,5.7,0.7,0 ===
'3035.7,0.7,0
00
2
=−+−=
σ
kPaCC
a
05,52167,7.7,0.7,0 ===
00
3'174.7,0.7,0 ===
ϕϕ
a
( )
3,1'174sin1.4,1
0
=−=
s
k
⇒
kPatgf
si
9,83.3,1.68,5605,5
0
=+=
Lớp đất thứ 3 (lớp CH)
mL 11
3
=
mZ 5,21
2
11
16
16
1 2 3
4 5
6 7 8
3000
2600
x
y
350
350
CH
L' = 2,55m
L =3,6m
m
3,1m
N
1
M
1
t c
t c
z = 23,9m
c
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
( )
kNQ
f
3,45411.4,208.9,89,4.9,5.35,0.4 =++=
kNQQQ
fmu
- Chọn số lượng cọc là 8 bố tria như hình vẽ.
x
1
= x
6
= - 1,1
x
2
= x
7
= 0
x
3
= x
8
= 1,1
x
4
= - 0,55
x
5
= 0,55
( )
( )
2222
2
2
5
2
4
=+=+=
mkNMM
tttt
d
.80
1
==
- Tải trọng bình quân tác dụng lên đầu cọc
kN
n
N
P
tt
d
tb
205
8
1640
===
( )
kN
x
xM
PPP
i
tt
d
tb
189
445,5
kN
x
xM
PPP
i
tt
d
tb
221
445,5
1,1.80
205
.
2
3
83
=+=+==
∑
( )
kN
x
xM
PP
i
tt
d
tb
197
445,5
55,0.80
max
=<=
0189
min
>= kNP
- Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc
- Để kiểm tra áp lực dưới mũi cọc ta dùng tải trọng tiêu chuẩn
kN
N
N
tt
tc
1125
2,1
1350
2,1
===
mkN
M
M
tt
tc
.7,66
2,1
80
2,1
===
- Xác đònh móng khối quy ước tại mũi cọc.
- Tính
tb
mL 55,2
2
35,0
2
35,0
2,2' =++=
mB 15,2
2
35,0
2
35,0
8,1' =++=
- Ta có:
( )
6,3'1201.9,23.255,2.
4
.2'
0
=+=
+= tgZtgLL
cm
ϕ
( )
2,3'1201.9,23.215,2.
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
014,0
4857
7,66
===
tc
m
tc
m
N
M
e
- Áp lực trung bình tại mũi cọc.
kPa
LB
N
p
mm
tc
m
tb
422
2,3.6,3
4857
.
===
- Áp lực lớn nhất tại đáy mũi cọc:
- Tải trọng tiêu chuẩn tại mũi cọc.
( )
cDZBBA
kPaRkPa
tc
6,447373.2,12,1432
max
==<=
σ
- Tính ứng suất do trọng lượng bản thân
kPaz
m
bt
171'.
0
==
γσ
- Chia mỗi lớp dưới mũi cọc dày 0,8m
- Ứng suất gây lún tại mũi cọc
kPap
bttbgl
251171422
00
=−=−=
σσ
Tại vò trí 1:
125,1=
B
L
;
25,0
2,3
8,0
2
=184,712kPa
3
=191,568kPa
4
=198,424kPa
5
=205,28kPa
6
=212,136kPa
7
=218,992kPa
0
=251kPa
1
=233,179kPa
2
=182,477kPa
3
=130,52kPa
477,182251.727,0.
002
===
σσ
Tại vò trí 3:
125,1=
B
L
;
75,0
2,3
8,08,08,0
=
++
=
m
B
Z
=>k
0
= 0,52
kPak
glgl
52,130251.52,0.
003
===
σσ
Tại vò trí 4:
125,1=
B
=
m
B
Z
=> k
0
= 0,264
kPak
glgl
264,66251.264,0.
005
===
σσ
Tại vò trí 6:
125,1=
B
L
;
5,1
2,3
8,08,08,08,08,08,0
=
+++++
=
m
B
Z
=> k
0
= 0,199
kPakPa
glbt
4,387,44347,223.2,0.2,0
77
=>==
σσ
nên ta ngừng tính lún tại vò trí này.
- Tính E
0
.
kPa
a
E 5281
0001515,0
8,0
0
0
0
===
β
- Với hệ số rỗng
934,0=
ε
tra bảng ta được hệ số hiệu chỉnh m = 3,4
kPa
glgl
gl
tb
1,242
2
gl
tb
5,156
2
52,130477,182
2
32
3
=
+
=
+
=
σσ
σ
kPa
glgl
gl
tb
1,111
2
615,9152,130
2
43
4
=
+
=
+
=
°
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
kPa
glgl
gl
tb
1,58
2
949,49264,66
2
65
6
=
+
=
+
=
σσ
σ
kPa
glgl
gl
tb
05,44
2
152,38949,49
2
76
7
=
2
- Chọn:
1,15m
2
3,06,2
2
B
h
d
0
=
−
=
−
=
c
b
- Chọn:
1,25m
2
5,00,3
2
L
h
d
0
=
−
=
−
−
Chọn 1614a175 (F
a
= 24,624cm
2
)
Tính cốt thép ngang
( ) ( )
kNPPPM 25,461221205189.75,0.75,0
876
=++=++=
223
0
2,1510.52,1
25,1.270000.9,0
25,461
9,0
cmm
hR
M
F
a
a
====
−
Chọn 1614a160 (F
a
= 24,624cm
2
=
mkNM
tt
.120
2
=
1. Chọn chiều sâu chôn móng:
- Chiều sâu chôn móng được chọn để thỏa điều kiện về móng cọc đài thấp.
d
m
B
H
tgh
'.
.2
.
2
45.7,0
max
γ
ϕ
−≥
- Sau khi thi công ta đắp lại lớp đất có = 14,57 kN/m
3
=
270000 kPa
22
OH
MH
CH
ĐẤT ĐẮP
L = 4,9m 3,1m
L = 8m
Z = 5,55m
Z = 12m
Đ oạn cọc ngàm
và o tro ng đài
0
8m
16m
30m
1
2
3
1
2
3
L = 12m
z = 22m
Bài tập lớn Nền Móng GVHD: Th.S Lê Anh Hoàng
- Chọn cọc dài 26m gồm 2 đoạn cọc: một cọc 8 m và hai đoạn 9m.
- Theo qui đònh đoạn cọc chôn vào trong đài phải lớn hơn 2D (D là đường kính cọc) và
không lớn hơn 120cm với đầu cọc nguyên nên ta chọn đoạn chôn cọc vào trong đài là 1,1m khi
thi công đài ta sẽ đập bỏ đoạn chôn vào đài là 1m và giữ nguyên phần ngàm vào đài là 0,1m
2
= 0,1225 m
2
Chu vi cọc: u = 4.0,35 = 1,4 m
Lớp thứ 1 (lớp OH).
mL 9,41,38
1
=−=
mZ 55,51,3
2
9,4
1
=+=
B = 1,93 > 1 ta chọn
5833,5== Cf
si
Lớp thứ 2 (lớp MH).
mL 8
2
=
mZ 12
2
8
8
2
=+=
B = 1,53 > 1 ta chọn
2167,7== Cf
si
Lớp thứ 3 (lớp CH).
387
75,1
678
===
3.2 Tính theo công thức của Meyerhof (phụ lục B quy phạm TCVN205-1998)
∑
+=+=
isicmfmu
LfuFqQQQ
Với
qmcm
NZNcq .'
γ
+=
- Tại mũi cọc góc = 5
0
8’ tra biểu đồ hình 4.16 ta được N
c
= 16; N
q
= 1,8
23
1 2
3 4
x
y
CH
L =3,6m
m
s
:
( )
aszasi
tgkCf
ϕσ
'
+=
Lớp đất thứ 1 (lớp OH)
mL 9,41,38
1
=−=
mZ 55,51,3
2
9,4
1
=+=
( )
kPa
z
4,2555,5.1057,14
'
1
=−=
σ
kPaCC
a
91,35833,5.7,0.7,0 ===
'3035.7,0.7,0
'
2
=−+−=
σ
kPaCC
a
05,52167,7.7,0.7,0 ===
00
3'174.7,0.7,0 ===
ϕϕ
a
( )
3,1'174sin1.4,1
0
=−=
s
k
⇒
kPatgf
si
9,83.3,1.68,5605,5
0
=+=
Lớp đất thứ 3 (lớp CH)
mL 12
3
=
mZ 22
2
12
=+=
( )
kNQ
f
6,48912.8,208.9,89,4.9,5.35,0.4 =++=
kNQQQ
fmu
8,5586,4892,69 =+=+=
24
0
1
2
3
4
0
=179,64kPa
1
=188,21kPa
2
=196,78kPa
3
=205,35kPa
4
=213,92kPa
3
2,69
23
=+=+=
- Ta chọn giá trò sử dụng cọc
kNP
c
268=
- Xác đònh số lượng cọc trong móng.
4,3
268
650
.4,14,1 ===
c
tt
P
N
n
- Chọn số lượng cọc là 4 bố trí như hình vẽ.
x
1
= x
3
= - 0,525
x
2
= x
4
= 0,525
d
771121650
2
=+=+=
- Tải trọng bình quân tác dụng lên đầu cọc
kN
n
N
P
tt
d
tb
75,192
4
771
===
( )
kN
x
xM
PPP
i
tt
d
tb
136
1025,1
525,0.120
75,192
.
>= kNP
- Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc
- Để kiểm tra áp lực dưới mũi cọc ta dùng tải trọng tiêu chuẩn
kN
N
N
tt
tc
542
2,1
650
2,1
===
mkN
M
M
tt
tc
.100
2,1
120
2,1
===
- Xác đònh móng khối quy ước tại mũi cọc.
- Tính
tb
ma sát của các lớp đất bên hông cọc.
'524
1288
'85.12'174.85.8