Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
Chương 7: TÍNH MÓNG CỌC ÉP BTCT-MĨNG D3, D4
∗ ∗ ∗
Để công trình tồn tại và sử dụng một cách bình thường thì không những các
kết cấu bên trên phải đủ độ bền, ổn đònh mà bản thân nền và móng công trình phải
ổn đònh, có độ bền cần thiết và biến dạng nằm trong phạm vi giới hạn cho phép.
Nền là chiều dày các lớp đất đá trực tiếp chòu tải trọng của công trình do
móng truyền xuống.
Móng là phần dưới đất của công trình làm nhiệm vụ truyền tải trọng của
công trình xuống nền.
Thiết kế nền móng là một công việc phức tạp vì nó liên quan đến đặc
điểm của công trình thiết kế, nền móng công trình lân cận, điều kiện đòa chất công
trình, đòa chất thuỷ văn của khu đất xây dựng.
Trong thực tiễn, phần nhiều các công trình bò sự cố là do sai sót trong công
tác nền và móng gây ra.
Nhiệm vụ của người thiết kế là phải lựa chọn được phương án nền móng
đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, khả thi, kinh tế nhất.
Căn cứ vào nội lực truyền xuống móng có được khi giải khung ta phân
nhóm móng trên mặt bằng dựa trên cơ sở sau:khi tải trọng chênh lệch nhau không
quá 10% thì xếp cùng một loại móng.
Như vậy công trình trong Đồ án tốt nghiệp này sẽ có 7 loại móng. Vì thời
gian có hạn và do tính chất yêu cầu của Đồ án nên ta chỉ tính toán cho 2 móng tiêu
biểu là M
1
, M
4
,

BẢNG SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH
σσσ σσ σσσ
γ

1.495
1.842
1.489
0.0454
0.032
0.024
1.337
0.932
d
0.951
1.591
0.932
1.368
1.844
1.316
II
d
d
I
0.058
0.057
0.06
0.253
0.17 0.202
II I II
0.667
0.839
1.603
23.42126.98


Độ)
3
DUNG TRỌNGTỰ
NHIÊN
γ (
g/cm )
LỚP
ĐẤT
DUNG TRỌNG
KHÔ
γ (
g/cm )
3
d
2
LỰC DÍNH
C
(
Kg/cm )
HỆ SỐ
RỖNG
e
ĐỘ ẨM
W
( %
)
MÔ ĐUN
BIẾN DẠNG
Eo (Kg/cm2)
Dựa vào kết quả nội lực giải khung ta chọn ra tổ hợp nội lực nguy hiểm

≥
tt
Q
2
1
γh
2
tg
2
(45
0
-
2
ϕ
)b ≥
tt
Q
⇒ h
min
≥ tg(45
0
-
2
ϕ
)
b
Q
tt
γ
2

)
3857.0
169.132
x
x
= 2.4m
h ≥ 0.7h
min
= 0.7x2.4 = 1.7m
Chọn h = 2m
Chọn chiều cao đài h
đ
= 1.3m.
Sinh viên: Hồ Đức Anh
Lớp: XDD47 - ĐH2
73
200
100
1100
1300
-4050
0.0
-2050
700
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
7.2.Chọn kích thước cọc,vật liệu làm cọc:
Chọn cọc vuông kích thước 300x300 mm.
Cọc được chế ngay tại công trường nên để cho việc sử dụng thép một cách
kinh tế ta chọn chiều dài mỗi đoạn cọc là 8m.
Dự đònh thiết kế cọc gồm 3 đoạn ⇒ L = 3x8 = 24 m

Ta tìm vò trí đặt móc cẩu cách chân cọc một khoảng a sao cho M
nhòp
=M
gối
. Sau
khi giải bài toán dầm đơn giản và cân bằng moment ta được a= 0.207L (Với L là
chiều dài cọc) .
Trọng lượng bản thân cọc :
q = n
×
b
×
h
×
γ
=1.5
×
0.3
×
0.3
×
2500 = 337.5 (Kg/m) .
Với : n=1.5 hệ số vượt tải kể đến khi vận chuyển cọc gặp đường xấu làm chấn
động mạnh cọc và các sự cố khác ở công trường khi thi công cọc.
γ=2500 KG/m
3
– dung trọng của bêtông
Giá trò moment tại gối :
M = q(0.207L)
2

×
h
×
γ
=1.1
×
0.3
×
0.3
×
2500 = 247.5(KG/m) .
Với : n=1.1 hệ số vượt tải kể đến khi dựng cọc (ít bò chấn động mạnh)
Khi dựng cọc ta có cọc một đầu tựa vào đất một đầu tựa vào dây cẩu.Ta chọn
luôn móc khi cẩu cọc làm móc dựng cọc.
Ta có sơ đồ tính như sau :

L

0.207L

M=0.34 T.m

BIỂU ĐỒ MOMENT KHI DỰNG CỌC

q

M=1.08T.m
Giá trò moment tại gối khi dựng cọc :
M
min

1
=−+=
A
γ
262800979.0
108000
××
==
oa
hR
M
Fa
γ
=1.52 (cm
2
) < 2φ16=4.02 (cm
2
).
Vậy chọn 4φ 16 (F
a
=8.04cm
2
) để bố trí cho cọc (bố trí đối xứng để tránh trường
hợp lật cọc trong quá trình thi công và vận chuyển cọc.
- Tính móc cẩu :
Trọng lượng cọc : P = 1.5*(337.5×8) = 4050 KG.
Chọn móc cẩu φ20, thép CII, ta có Fa=3.142 (cm
2
).
Lực kéo tối đa mà cốt thép chòu được : F = RaFa=2800×3.142=8800 (KG).

n
A
P
+ R’
n
A
at
)
ϕ : hệ số uốn dọc phụ thuộc vào chiều dài cọc và điều kiện liên kết ở 2
đầu cọc.
Đầu cọc ngàm trong đài và mũi cọc nằm trong lớp cát mòn (đất mềm). Ta
có v = 2.
Chiều dài tính toán của cọc:
l
0
= vL
P
= 2x8 = 16 m
λ
d
=
d
l
0
=
3.0
16
= 53.33
Hệ số uốn dọc theo công thức thực nghiệm:
ϕ = 1.028 – 0.0000288λ

)
m: hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất lấy bằng 1
m
R
, m
f
: hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi và mặt bên cọc có kể đến
ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chống tính toán của đất,xác đònh theo
bảng trang 20 (giáo trình NỀN MÓNG))
1.1
=
R
m

1
=
f
m

q
P
: sức chống của đất ở mũi cọc (T/m
2
) tra theo bảng trang 21 (giáo trình
NỀN MÓNG của Ts.Châu Ngọc Ẩn)với độ sâu mui cọc –27.2m so với đáy tầng
hầm
q
P
=351.2(
2

lf *

(T/
m
)
2 3 1.7 3.4
2 5 2.05 4.1
1.95 6.98 2.2 4.29
2 8.95 4.5 9
2 10.95 4.7 9.4
2 12.95 4.9 9.8
2 14.95 7.1 10.2
2 16.95 7.3 10.6
2 18.95 7.5 11
2 20.95 7.7 11.4
2 22.95 7.9 11.8
1.25 24.58 6.06 7.57

)*(
isi
lf
∑
102.56
u:chu vi cọc (m)
u=0.3*4=1.2 (m)
Sinh viên: Hồ Đức Anh
Lớp: XDD47 - ĐH2
77
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
Sức chòu tải cho phép :

=
55.1
tc
Q
=
55.1
65.156
= 101.07 (T)
7.4.2.2.Theo chỉ tiêu cường độ:
Theo chỉ tiêu cường độ ta có:
Lớp đất 1:
BH
1
γ
=1.577 (T/
3
m
)
1
C
=0.057
)/(
2
cmKg
1
ϕ
=4.91 (Độ)
Lớp đất 2:
BH
2

=26.53(Độ)
Sức chòu tải cực hạn của cọc:
Q
u
= Q
s
+ Q
P
= A
s
f
s
+ A
P
q
P
Với
f
s
= c
a
+ σ
'
h
tgϕ
a
c
a
:lực dính giữa thân cọc và đất (T/m
2

:cường độ chòu tải của đất dưới mũi cọc
q
P
= c’N
c
+ σ
'
vp
N
q
+ γd
P
Nγ
Sinh viên: Hồ Đức Anh
Lớp: XDD47 - ĐH2
78
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
N
c
, N
q
, N
γ
:hệ số sức chòu tải phụ thuộc vào ma sát trong của đất ,hình dạng
mũi cọc, phương pháp thi công cọc tra bảng các hệ số sức chòu tải của Terzaghi.
(công thức bán thực nghiệm được phát triển trên cơ sở các công thức sức chiụ tải
của móng nông với sơ đồ trượt của đất dưới mũi cọc tương tự như sơ đồ trượt của
đất dưới móng nông, các hệ số được thiết lập cho móng nông tiết diện tròn hoặc
vuông).
σ

s
= uΣf
si
l
i

= 1.2(2.79x7.95 + 7.61x17.25) = 136.03 (T)
Tính Q
P
:
σ
'
vp
= Σγ
I
h
i
= (7.95x0.835 + 0.84x17.25 ) = 21.13 T/m
2
Với ϕ = 26.53
0
ta có :
N
c
= 28
N
q
= 17.1
N
γ

P
:hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc lấy bằng 3
⇒ Q
a
=
3
54.29
2
136.03
+
= 77.86 (T)
7.7.Xác đònh số lượng cọc:
Từ kết quả tính sức chòu tải của cọc theo các chỉ tiêu ở mục trên ta chọn ra
giá trò nhỏ nhất để thiết kế.
Q
a
= 77.86 (T)
Số lượng cọc:
n= β
a
Q
N
∑
β = 1.2 ÷ 1.4 là hệ số xét đến ảnh hưởng của momen.
Chọn β = 1.4
ΣN : tổng lực dọc truyền đến đáy đài
ΣN = 668.55 (T)
Sinh viên: Hồ Đức Anh
Lớp: XDD47 - ĐH2
79