ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 1996 – 2001
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 1996 – 2001
CHƯƠNG II:
PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP BTCT
I . TÍNH MÓNG M 1 :
* Các trường hợp tổ hợp tải trọng cho móng :
 Tổ hợp tải trọng chính : bao gồm các tải trọng thường xuyên, các tải
trọng tạm thời tác dụng lâu dài và một trong các tải trọng tạm thời tác dụng
ngắn hạn .
 Tổ hợp tải trọng phụ : bao gồm các tải trọng thường xuyên, các tải
tải trọng tạm thời tác dụng lâu dài và ít nhất là hai tải trọng tạm thời tác dụng
ngắn hạn .
 Tổ hợp tải trọng đặc biệt : bao gồm các tải trọng thường xuyên, tải
trọng tạm thời tác dụng lâu dài , một vài tải trọng tạm thời tác dụng ngắn hạn
và một số tải trọng đặc biệt tạm thời như động đất, nổ, đòa chấn …
Theo kết quả giải nội lực khung,ta có giá trò nội lực tại mặt cắt chân cột 110
là:
N
o
tt
= 767.653 ( T )
M
tt
ox
= 6.44 ( T.m )
M
tt
oy
= 4.54 ( T.m )
Q
tt

điểm cách đầu và mũi cọc những khoảng cố đònh sao cho moment
dương lớn nhất bằng moment âm có trò số tuyệt đối lớn nhất .
Sơ đồ tính :
PHẦN NỀN MÓNG – Chương 2: PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP BTCT Trang
95
a=0.207L
a=0.207L
2
0.62(T.m)
1.7m 1.7m
F
Cẩu
cọc để
chở đi
M
max
=
0.043qL
8m
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 1996 – 2001
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 1996 – 2001
Trọng lượng phân bố của cọc trên 1 m dài :
q = b × h × γ
bt
= 0.3 × 0.3 × 2.5 = 0.225 (T/m) = 225 (KG/m)
Moment cẩu lắp cọc :
M = 0.043 ql
2
= 0.043 × 225 ×8
2

M
Fa
Ra h
= =
× × × ×
= 2.117 (cm
2
) < 4φ20 (12.56 cm
2
)
Mà Fa
chọn
là 4φ20 nên thép chọn cấu tạo cọc thỏa điều kiện dựng ép cọc .
Tóm lại : ứng với hai trường hợp vận chuyển cọc và dựng cọc , thép chọn
4φ20 để cấu tạo cọc là thỏa .
 Tính thép làm móc treo cọc : lực do một nhánh treo chòu khi cẩu lắp
P =
1
4
1.2 × q × l = 540 (KG) ⇒ diện tích thép :
540
2600
P
Fa
Ra
= =
=0.21 (cm
2
)
Chọn 1φ14 ( Fa = 1.539 cm

.
2
9
4
L
2
2
.
3
5
m
5
.
6
5
m
M
m
a
x
=
0
.
0
8
6
q
L
=
1

4.86 3.05
0.7 0.7 45 0.7 45
2 . 2 1.568 3.5
o o
m
H
h h tg tg
b
ϕ
γ
   
≥ = − = −
   
×
   
∑
=0.48 m
⇒ h
m
= 2.5m ≥ 0.48h
min

Vậy thỏa điều kiện tính toán theo móng cọc đài thấp .
3) Sức chòu tải của cọc theo vật liệu :
Q
a
VL
= ϕ ( R
n
.F

Chiều dài tính toán của cọc : l
o
= ν.l
đất yếu
= 0.5× 12.25 = 6.125 (m).
Hệ số độ mảnh : λ =
0
l
r
=20.417 ; tra bảng → ϕ = 0.968
Vậy : Q
a
VL
= 0.968 (1100× 0.09 + 27000 × 12,56.10
-4
)= 128.66 ( T ) .
4) Sức chòu tải của cọc theo điều kiện đất nền :
Ta có công thức xác đònh sức chòu tải của cọc theo đất nền A7 phụ lục A
TCXD 205-1998 có bổ sung thêm các hệ số m’,m’
R
và m’
f
Q
tc
= m.(m
R
..q
b.
A
p

m
f
: hệ số làm việc của đất ở mặt bên cọc m
f
=1
L = 24m chiều dài cọc
d
p
= đường kính đáy cọc, d
p
=0.3 m ; u : chu vi cọc , u = 1,2 m
q
p
: cường độ chòu tải của đất dưới mũi cọc
Với : q
P
= C.N
C
+ σ’
VP
.N
q
+ γ.d
P
.N
γ
Trong đó :
C : lực dính của đất ở đầu mũi cọc C = 0.0212 ( T/m
2
) .

VP
= Σ (γ’
I
×h
I
) = (0.578×8.45+0.837×10+0.928×5.55)= 18.405 (T/m
3
)
Sức chòu tải của đất nền dưới đầu mũi cọc :
Q
P
=A
P
.q
P
= 0.09(0.0212×38.79+18.405×23.87+0.928×0.3×19.7)=40.1(T)
Xác đònh ∑m
f
f
i
l
i
- Sức chòu tải do ma sát xung quanh cọc
• f
i
: ma sát bên cọc f
i
xác đònh bằng cách tra bảng phụ thuộc vào độ
sâu trung bình của các phân lớp đất z
i

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 1996 – 2001
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 1996 – 2001
∑f
i
l
i
= 85.614
Sức chòu tải theo đất nền do ma sát xung quanh cọc: ∑f
i
l
i
=85.614 (T/m)
Sức chòu tải cực hạn ở hông cọc :
Q
S
= 1.2 ×85.614 = 102.74 (T)
Theo TCXD 205 :1998 lấy
FS
S
: hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên = 2
FS
P
: hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc = 3
Q
a
Đ
=
102.74 40.1
2 3
+

Diện tích sơ bộ của đáy đài được xác đònh :
767.653
. 80 2.2 2.5
tt
sb
tb
N
F
p h
γ
= = =
− − ×
10.3 (m
2
)
Trọng lượng sơ bộ đài và đất phủ trên đài cọc :
N
đđ
= 1.1 × F
sb
× γ
tb
× h = 1.1 × 10.3 × 2.2 × 2.5 =62.315 (T)
Số lượng cọc trong móng :
767.653 62.315
1.2
64.77
c
dn
N

2 2
.
.
tt
tt
tt
y
x
C
C i i
M x
M yN
N W
n y x
= ± ± +
∑ ∑
Diện tích của đài cọc chọn : F
đ
= 3.5×3.5= 12.25 (m
2
)
Trọng lượng của đất và đài :
N
đđ
= 1.1 × F
đ
× γ
tb
× h
m

2
= Σy
i
2
= 8×1.35
2
+ 8×0.45
2
= 16.2 (m
2
)
Vậy : lực tác dụng lên đầu cọc
max
841.77 14.065 1.35 12.165 1.35
5.94
16 16.2 16.2
N
× ×
= + + +
= 60.74 (T)
max
841.77 14.065 1.35 12.165 1.35
5.94
16 16.2 16.2
N
× ×
= − − +
= 56.36 (T)
Ta thấy : N
max

tc
26.5m
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 1996 – 2001
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 1996 – 2001
.
(4.86 8.45) (23 10) (27.1 5.55)
(8.45 10 5.55)
o o o
i i
tb
i
h
h
ϕ
ϕ
× + × + ×
= =
+ +
∑
∑
=17.56
o
Góc truyền lực :
17.56
4.39
4 4
o
o
tb
ϕ

γ
ε
∆ − −
= = =
+ +
( T/m
3
)
Lớp sét :
( 1) (2.667 1)1
0.837
1 1 1.0012
n
dn
γ
γ
ε
∆ − −
= = =
+ +
( T/m
3
)
Lớp cát mòn :
( 1) (2.65 1)1
0.928
1 1 0.778
n
dn
γ

M
tb
qu qu
Q
F h
γ
= =
×
=0.818 (T/m
3
)
e/ Xác đònh áp lực tính toán ở đáy khối móng quy ước :
1 2
.
( . . ) .
tt tc
M M tb
tc
m m
R A b B h D c
k
γ
 
= + +
 
Tra bảng : m
1
=1 ; m
2
=1 ; k

tb
qu
N Q
F
σ
+ +
= = =
34.07 (T/m
2
) < R
tt
PHẦN NỀN MÓNG – Chương 2: PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP BTCT Trang
101
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 1996 – 2001
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 1996 – 2001
g/ Ứng suất lớn nhất ở mép khối móng quy ước :
max
2
(6.44 /1.2) 6
34.07
7.18 7.18
tc tc
tc
M
qu M
N Q M
F W
σ
+ ×
= + = +

)
 Lớp đất sét ( dày 10 m ) :
20.45
10 0.837
bt
z
σ
=
= ×
= 8.37 (T/m
2
)
 Tại lớp cát mòn tính đến đầu mũi cọc:
29.8
9.35 0.928
bt
z
σ
=
= ×
= 8.677 (T/m
2
)
⇒ Ứng suất bản thân tại đáy khối móng quy ước :
bt bt
mqu z
σ σ
=
∑
= 23.08 (T/m

/B
M
2z/B
M
K
o
σ
gl
σ
bt
0 0 1 0 1 10.99 23.08
1 1.436 1 0.4 0.960 10.55 24.41
2 2.872 1 0.8 0.800 8.792 25.745
3 4.308 1 1.2 0.606 6.659 27.078
4 5.744 1 1.6 0.449 4.935 28.410
Giới hạn nền lấy đến điểm 4 ở độ sâu 5.744 m kể từ đáy móng quy ước :
Độ lún của nền :
5
1
0.8 0.8 1.436
.
550
gl
zi i
i
i
S h
E
σ
=

P
I
phản lực đầu cọc thứ i, r
I
:khoảng cách từ mặt ngàm đến trục i
Diện tích cốt thép tính theo công thức :
0.9. .
a o
M
Fa
R h
=
Trong đó : M là moment tại tiết diện đang xét .
h
o
là chiều cao làm việc của đài tại tiết diện đó .
R
a
: cường độ tính toán của thép .
b/ Tính toán cốt thép :
Số liệu tính toán : bêtông mác 300 R
n
= 130 (KG/cm
2
) ; thép CII R
a
= 2600
(KG/cm
2
)

2
= 1.05m
P
4
= P
8
= P
12
=P
16
= P
max
tt
= 60.74 ( T ) .
P
3
= P
7
= P
11
= P
15
= P
m
P
m
=
841.77 14.065 0.45 12.165 0.45
16 16.2 16.2
× ×

0.9
I I
a
M
R h
−
× ×
=
5
287.334 10
84.684
0.9 2600 145
×
=
× ×
(cm
2
)
Chọn 24 cây φ22 đặt @150 để bố trí ( Fa
chọn
= 91.2cm
2
); mỗi cây dài 3,4m .
* Moment theo phương II-II : lấy như phương I-I ( vì móng vuông bố trí16
cọc đối xứng )
Chọn 24φ22 đặt @150 để bố trí (Fa
chọn
=91.2 cm
2
); mỗi cây dài 3,4m

Kiểm tra điều kiện móng làm việc là móng cọc đài thấp :
min
4.86 3.11
0.7 0.7 45 0.7 45
2 . 2 1.568 3.5
o o
m
H
h h tg tg
b
ϕ
γ
   
≥ = − = −
   
×
   
∑
=0.484 m
⇒ h
m
= 2.5m ≥ 0.484 m
Vậy thỏa điều kiện tính toán theo móng cọc đài thấp .
PHẦN NỀN MÓNG – Chương 2: PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP BTCT Trang
104
Thứ tự
lớp đất
cọc đi qua
Q
N