thuyet minh da nen mong
TRANSCRIPT
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 1
MỤC LỤC Trang
Lời cảm ơn
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn
Phần I : Thiết kế móng băng
A. thống kê địa chất 3A
B. Thiết kế móng băng
Phần II : Thiết kế móng cọc
A. thống kê địa chất 3B
B. Thiết kế móng cọc
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
……………………………………………………………………………………………...
Chữ ký của giáo viên hướng dẫn:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 3
PHẦN I: THIẾT KẾ MÓNG BĂNG
A. THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 3A
Theo sơ đồ mặt bằng tổng thể khu đất có 2 vị trí khoan khảo sát địa chất; HK1, HK2. - Chiều sâu khoan khảo sát là 35m có các trạng thái của đất nền như sau: * Hố khoan HK1 và HK2 có 5 lớp:
+ Lớp 1: (Đất đất đắp) Nền gạch, xà bần và đất cát;
Lớp này có chiều dày là 31 10.9 ; 20 /h m KN mγ= =
+Mực nước ngầm ở độ sâu 1.5m cách mặt đất + Lớp 2: Sét pha cát , trạng thái mềm.
Lớp này có chiều dày là 3 3 0
2 2 2 22 2
2
1.6 ; 18.22 / ; 8.99 / ; 13 ;
0.091 / 9.1 / ;
h m KN m KN m
C KG cm KN m
γ γ ϕ′= = = =
= =
+ Lớp 3: Sét pha cát lẫn sỏi sạn lateritt, màu nâu đỏ/nâu vàng xámTtrắng độ dẻo trung bình- trạng thái nửa cứng đến dẻo cứng.
Lớp này có chiều dày là 3 3 0
3 2 3 3
2 23
1.1 ; 19.36 / ; 9.96 / ; 16 30';
0.185 / 18.5 / ;
h m KN m KN m
C KG cm KN m
γ γ ϕ′= = = =
= =
+ Lớp 4 : Sét pha cát, màu xám trắng vân vàng nhạt đốm nâu đỏ, độ dẻo trung bình – trạng thái dẻo cứng.
Lớp này có chiều dày là 3 3 0
4 4 4 42 2
4
6.3 ; 19.16 / ; 9.74 / ; 14 30';
0.197 / 19.7 / ;
h m KN m KN m
C KG cm KN m
γ γ ϕ′= = = =
= =
+ Lớp 5a: Cát mịn lẫn bột, màu nâu vàng
Lớp này có chiều dài là 3 3 0
5 5 5 5
2 25
7.7 ; 18.8 / ; 9.36 / ; 27 15;
0.022 / 2.2 / ;a a a
a
h m KN m KN m
C KG cm KN m
γ γ ϕ′ ′= = = =
= =
+ Lớp 5b: Cát vừa lẫn lộn, màu vàng nhạt vân xám trắng – trạng thái chặt vừa.
Lớp này có chiều dài là 3 3 0
5 5 6 5
2 25
17.8 ; 19.33 / ; 9.92 / ; 29 15;
0.029 / 2.9 / ;b b b
b
h m KN m KN m
C KG cm KN m
γ γ ϕ′ ′= = = =
= =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 4
B. THIẾT KẾ MÓNG BĂNG I. SƠ ĐỒ MÓNG BĂNG VÀ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:
CB17000
300 6400 5600 2700
A D E
7001300
H1tt
N 1tt
M 1tt H2
ttN2
tt
M 2tt
H 5tt
N5tt
M5tt
MAËT ÑAÁT TÖÏ NHIEÂN
H3tt
N3tt
M 3tt H4
ttN4
tt
M 4tt
Giaù trò tính toaùn
Lực dọc Ntt Lực ngang Htt Momem Mtt Cột
(KN) (KN) ( KN.m) A 274.8 93.5 44.5 B 732.8 130.9 80.1 C 1007.6 168.3 89 D 916 187 71.2 E 458 112.2 53.4
Giá trị tiêu chuẩn
Lực dọc Ntc Lực ngang Htc Momem Mtc Cột
(KN) (KN) ( KN.m) A 238.96 81.30 38.70 B 637.22 113.83 69.65 C 876.17 146.35 77.39 D 796.52 162.61 61.91 E 398.26 97.57 46.43
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 5
II. CHỌN VẬT LIỆU CHO MÓNG.
- Móng được đúc bằng bê tông B20 (M250) có 0.9btR MPa= (cường độ chịu kéo
của bê tông); 11.5bR MPa= ( cường độ chịu nén của bê tông); mô đun đàn hồi E = 26.5 103
MPa = 2.65 107 KN/m2 - Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép dọc 280sR MPa=
- Cốt thép trong móng loại CII, có cường độ chịu kéo cốt thép đai 225sR MPa=
- Hệ số vượt tải n = 1,15.
- tbγ giữa bê tông và đất = 22KN/m3=2,2T/m3
III. CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG: Đáy móng nên đặt trên lớp đất tốt, tránh đặt trên rễ cây hoặc lớp đất mới đắp, lớp đất
quá yếu. Chiều sâu đôn móng:
⇒ chọn 2.5fD m= .
Chọn sơ bộ chiều cao h:
max1 1 1 1( ) ( )6.4 (0.533 1.067)
12 6 12 6ih l= ÷ = ÷ = ÷
⇒ chọn 0.7h m= .
IV. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC MÓNG (BxL): - Tổng chiều dài móng băng là: L = 0.3+1.3+6.4+5.6+2.7+0.7 = 17.0 m
1/ Xác định bề rộng móng (B = ?) - Chọn sơ bộ B=1 (m)
*/ Các chỉ tiêu cơ lý của lớp đất: +/ 2.5fD m=
+/ H ( chiều cao mực nước ngầm) = 1.5 m
+/ Dung trọng lớp đất (lớp 1) trên mực nước ngầm: 31 20 /KN mγ =
Chiều cao của lớp đất này: h1 = 0.6 m +/ Dung trọng lớp đất trên đáy móng (lớp 2) trên mực nước ngầm:
32 18.22 /KN mγ =
Chiều cao của lớp đất này: h2 = 0.6 m.
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 6
+/ Dung trọng lớp đất dưới mực nước ngầm trên đáy móng (lớp 2): 3
2 8.99 /KN mγ ′ =
Chiều cao của lớp đất này: h = 1 m
+/ Dung trọng lớp đất dưới đáy móng (lớp 3): 33 9.96 /KN mγ ′ =
Chiều cao của lớp đất này: h = 1.1 m
+/ 0 2 23 316 30 '; 0.185 / 18.5 /C KG cm KN mϕ = = =
Với góc nội ma sát 02 16 30 'ϕ = ( Dùng phương pháp nội suy)
0 .3 7 6 12 .5 0 4 35 .0 6 9 5
ABD
=⎧⎪⇒ =⎨⎪ =⎩
14.11755.1865
2.5
c
q
NN
Nγ
⎧ =⎪
=⎨⎪ =⎩
a/ Điều kiện ổn định của nền đất đáy móng.
max
min
1.2
0
tc tc
tc tcTBtc
P R
P R
P
⎧ ≤⎪
≤⎨⎪ ≥⎩
(1)
Trong đó : Rtc: cường độ (sức chịu tải tc) của đất nền dưới đáy móng.
( )1 2* * * * * * *tcf
tc
m mR A b B D D cK
γ γ= + +
max
min
tc
tc
P
P
⎫⎪⎬⎪⎭
: Áp lực tiêu chuẩn cực đại và cực tiểu do móng tác dụng lên nền đất.
max 2min
max min
6* *
2
tc tctc
tb f
tc tctc
tb
N MP DB L B L
P PP
γ= ± +
+=
* Khoaûng caùch töø caùc ñieåm ñaët löïc ñeán troïng taâm ñaùy moùng
+ 117 0.3 8.2( )
2 2aLd l m= − = − =
+ 2 117( ) (0.3 1.3) 6.9( )
2 2aLd l l m= − + = − + =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 7
+ 3 1 217( ) (0.3 1.3 6.4) 0.5( )
2 2aLd l l l m= − + + = − + + =
+ 4 417( ) (0.7 2.7) 5.1( )
2 2bLd l l m= − + = − + =
+ 517( ) (0.7) 7.8( )
2 2bLd l m= − = − =
Tổng tải trọng tác dụng theo phương đứng:
* 1 2 3 4 5 274.8 732.8 1007.6 916 458 3389.2( )tt tt tt tt tt ttN N N N N N KN= + + + + = + + + + = * 1 2 3 4 5 93.5 130.9 168.3 187 112.2 467.5( )tt tt tt tt tt ttH H H H H H KN= + + + − = + + + − = * * *tt tt tt tt
i i iM M N d H h= + +∑ ∑ ∑ Ta có :
44.5 80.1 89 71.2 53.4 231.4( . )ttM KN m= + + + − =∑
* 274.8*8.2 732.8*6.9 1007.6*0.5 916*5.1 458*7.8 430.52( . )tti iN d KN m= + + − − = −∑
* 467.5*0.7 327.25( . )ttiH h KN m= =∑
231.4 430.52 327.25 128.13( . )ttM KN m⇒ = − + =
+/Tải trọng tiêu chuẩn:
* 3389.2 2947.13( )1.15
tttc NN KN
n= = =
* 467.5 406.5( )1.15
tttc HH KN
n= = =
* 128.13 111.4( . )1.15
tttc MM KN m
n= = =
Cường độ (sức chịu tải tc) của đất nền dưới đáy móng:
( )1 2* * * * * * *tcf
tc
m mR A b B D D cK
γ γ= + +
[ ]2
1*1* 0.3761*1*9.96 2.5043*(20*0.9 18.22*0.6 8.99*1) 5.0695*18.51
192.5( / )
tc
tc
R
R KN m
= + + + +
=
Ta có : 22947.13 20( )* 192.5 (22*1.5 12*1)
tc
tc tbf
NF mR Dγ
≥ = =− − +
⇒ 20 1.2( )17
FB mL
≥ = =
- Chọn B= 1.8 (m)
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 8
[ ]2
1*1* 0.3761*1.8*9.96 2.5043*(20*0.9 18.22*0.6 8.99*1) 5.0695*18.51
195.5( / )
tc
tc
R
R KN m
= + + + +
=
Kiểm tra
2max 2
2min 2
2
2947.13 6*111.4 (22*1.5 12*1) 142.6( / )1.8*17 1.8*172947.13 6*111.4 (22*1.5 12*1) 140( / )1.8*17 1.8*17
142.6 140 141.3( / )2
tc
tc
tctb
P KN m
P KN m
P KN m
⎧ = + + + =⎪⎪⎪ = − + + =⎨⎪
+⎪ = =⎪⎩
2 2max
2min
2 2
142.6( / ) 1.2* 1.2*195.5 234.6( / )
140( / ) 0
141.3( / ) 195.5( / )
tc tc
tc
tc tctb
P KN m R KN m
P KN m
P KN m R KN m
⎧ ⎫= < = =⎪ ⎪
⇒ = >⎨ ⎬⎪ ⎪= < =⎩ ⎭
⇒ Thỏa mãn ĐK
b/ Điều kiện cường độ.
Hệ số an toàn cường độ:
[ ]max
2ults stt
qF FP
= ≥ =
Ta có: * 0.5ult c f qq cN D N bNγγ γ= + +
218.5*14.1175 (20*0.9 18.22*0.6 8.99*1)*5.1865 0.5*8.99*1.8*2.5 478.1( / )ultq KN m= + + + + =
2max 2 2
6 3389.2 6*128.13 (22*1.5 12*1) 157.2( / )* * 1.8*17 1.8*17
tt tttt
tb fN MP D KN m
B L B Lγ= + + = + + + =
[ ]478.1 3 2157.2sF FS⇒ = = > = (thỏa mãn)
c/ Điều kiện ổn định tại tâm đáy móng (ĐK lún).
- Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy móng, ta có: * 2141.3 (20*0.9 18.22*0.6 8.99*1) 103.4( / )tc
gl tb fP P D KN mγ= − = − + + =
Độ lún: [ ]1 2
1
* 8( )1
i ii i
i
e eS S h S cme
−= = ≤ =
+∑ ∑
Chia lớp đất dưới đáy móng thành từng đoạn nhỏ : 0.6( )ih m=
Áp lực ban đầu (do trọng lượng bản thân đấtgây ra) tại lớp đất i:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 9
'1 1i vi i i iP Z eσ γ= = ⇒∑
Áp lực tại giữa lớp đất i sau khi xây dựng móng:
2 1 2i i gli iP P eσ= + ⇒ (theo bảng 1)
Trong đó : *gli oi glk Pσ = ; oik : hệ số phân bố ứng suất.
oi
lbkZb
⎧⎪⎪∈ ⎨⎪⎪⎩
tra bảng SGK
Tính lún: (ta dùng phương pháp cộng lún từng lớp phân tố) Chọn mẫu đất tính lún:
- Lớp 3 chọn mẫu 2-1(độ sâu 2.3-2.8m) tính lún từ 2.5 -> 2.8(m)
P (KN/m2) 25 50 100 200 400 800
Heä soá roãng e 0.674 0.656 0.631 0.6 0.564 0.524 BĐ quan hệ e –p
y = -0.0436Ln(x) + 0.8239
0.5
0.52
0.54
0.56
0.58
0.6
0.62
0.64
0.66
0.68
0.7
0 200 400 600 800 1000
- Lớp 4 chọn mẫu 2-3(3.5-4m) tính lún từ 2.8 ->5.2(m)
P (KN/m2) 25 50 100 200 400 800
Heä soá roãng e 0.684 0.669 0.644 0.612 0.579 0.540
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 10
BĐ quan hệ e –p
y = -0.0421Ln(x) + 0.8299
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.75
0 200 400 600 800 1000
- Lớp 4 chọn mẫu : 1 - 5(5.5-6.0m) tính lún từ 5.2 ->7.6 (m)
P (KN/m2) 25 50 100 200 400 800
Heä soá roãng e 0.707 0.695 0.671 0.636 0.599 0.558
BĐ quan hệ e –p
y = -0.044Ln(x) + 0.8623
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.75
0 200 400 600 800 1000
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 11
Ta có bảng tính toán độ lún móng cọc như sau:
Lớp đất Lớp phân
tố
Chiều dày (hi)
Độ sâu (Zi)
'viσ
(KN/m2)
LB
(m) ZB
(m) K0 gliσ (KN/m2)
1iP (KN/m2)
2iP (KN/m2) 1ie 2ie iS
(m)
3 1 0.6 0.3 40.888 9,444 0,167 0.954 98.64 40.888 139.53 0.674 0.631 0.015 3 2 0.5 0.85 46.366 9,444 0,472 0.756 78.17 46.366 124.54 0.671 0.636 0.010 4 3 0.6 1.40 51.536 9,444 0,778 0.562 58.11 51.536 109.65 0.668 0.641 0.010 4 4 0.6 2.00 57.38 9,444 1,111 0.426 44.05 57.38 101.43 0.665 0.644 0.008 4 5 0.6 2.60 63.224 9,444 1,444 0.332 34.33 63.224 97.55 0.689 0.672 0.006 4 6 0.6 3.20 69.068 9,444 1,778 0.271 28.02 69.068 97.09 0.686 0.672 0.005 4 7 0.6 3.80 74.912 9,444 2,111 0.234 24.20 74.912 99.11 0.683 0.671 0.004 4 8 0.6 4.40 80.756 9,444 2,444 0.200 20.68 80.756 101.44 0.680 0.670 0.003 4 9 0.6 5.00 86.6 9,444 2,778 0.177 18.30 86.6 104.90 0.752 0.743 0.003 4 10 0.6 5.60 92.444 9,444 3,111 0.161 16.65 92.444 109.09 0.750 0.740 0.003
iS =∑ 0.069 Sau khi ta phân chia lớp đất đến phân tố thứ 10, ta có:
15 5 *16.65 83.25( ) 92.444( )gli iKN P KNσ = = < = ⇒ Vậy độ lún ổn định tại tâm móng là:
[ ]1 2
1
* 6.9 8( )1
i ii i
i
e eS S h S cme
−= = = ≤ =
+∑ ∑
⇒ Vậy ta có bài toán thỏa mãn điều kiện về độ lún.
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 12 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
V. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN NGANG.
1/ Xác định: COTF
2ax 100.76 8760,115
ttm
COTb
NF cmR
= = =
⇒ Chọn * (30 * 30)c cb h cm=
2/ Xác định chiều cao móng:
+/ Chọn 0.4bb m= ( bề rộng của sườn)
+/ ( )ax1 1 1 1 6.4 0.5 1.1
12 10 12 6imh L m⎛ ⎞ ⎛ ⎞= ÷ = ÷ = ÷⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠
h 0.7m⇒ = (chiều cao của sườn móng hoặc chiều cao móng). +/ 1.8b B m= = (Bề rộng móng) +/ Chọn Chiều cao của bản hb:
max( ) * *1 0.6 * *12
tt bnet bt bo
b bP m R h m−≤
Ta có:
2max( ) 2 2
6 3389.2 6*128.13 112.2( / )* * 1.8*17 1.8*17
tt tttt
netN MP KN m
B L B L= + = + =
max( )
3
* *1 0.6 * *12
1.8 0.4112.2* *1 0.6*0.9*10 * *12
78.54 0.35540
tt bnet bt bo
bo
bo bo
b bP m R h m
h m
h h m
−⇒ ≤
−⇔ ≤
⇔ ≤ ⇒ =
+/ Chọn Chiều cao của cánh móng: 0.2ah m=
+/ Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ ở đáy móng a = 0.07 m
0 0.33 0.07 0.4b bh h a m⇒ = + = + =
⇒ Độ dốc của bản móng 0.4 2 10.2
= = > ( Thỏa mãn điều kiện độ dốc của móng từ 1 3÷ )
*/ Kiểm tra điều kiện xuyên thủng chân cột Nmax ( Cột C, vị trí cột giữa)
2max
2 3
1007.6 93.3( / )0.5*( )* 0.5*(6.4 5.6)*1.8
tt tttt
xt
N Np kN mS l l b
= = = =+ +
0 2 3max 1 max
( 2 ) ( ) 1.8 (0.4 2*0.33) (6.4 5.6)* * * 93.3* * 207( )2 2 2 2
tt tt b bxt xt
b b h l lp p S p kN− + + − + += = = =
Dùng Bê tông B20 có:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 13 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
⇒ 3 20.9 0.9*10 /btR MPa kN m= =
Ta có: 0 32 3 6.4 5.60.75* * * 0.75*0.9*10 * *0.33 1336.5( )2 2cx bt b
l lp R h kN+ += = =
1336.5( ) 207( )cx xtp kN p kN= > = Vậy kích thước móng đã chọn thỏa điều kiện xuyên thủng tại cột có lực dọc lớn
nhất. * Kiểm tra xuyên thủng tại cột biên (Cột A):
2
1
274.8 160.7( / )(0.5 )* (0.5*1.3 0.3)*1.8
tt tttt
xt a
N Np kN mS l l b
= = = =+ +
01 1
( 2 ) 1.8 (0.4 2*0.33)* *(0.5 ) 160.7* *(0.5*1.3 0.4) 62.43( )2 2
tt tt b bxt xt b
b b hp p S p l b kN− + − += = + = + =
Ta có: 0 310.75* *(0.5 )* 0.75*0.9*10 *(0.5*1.3 0.3)*0.33 211.6( )cx bt a bp R l l h kN= + = + =
=> 211.6( ) 62.43( )cx xtp kN p kN= > =
Vậy ta có: cx xtP P> , chiều cao móng ta chọn thõa mãn điều kiện chống xuyên cho
trường hợp này.
VI. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG DẦM MÓNG(M;Q). Xác định : Jx
400
100
100 1800 100
X
Y
32
13
2002
0030
070
0
2
1
1
* 0.2*1.8 0.36( )0.2 0.1( )
2 2
a
a
F h b mhy m
= = =
⇒ = = =
22
2
( )* (0.7 0.2)*0.4 0.2( )( ) (0.7 0.2)0.2 0.45( )
2 2
a b
aa
F h h b mh hy h m
= − = − =
− −⇒ = + = + =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 14 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
( ) ( ) 2
3
3
1 1 1.8 0.4* * 0.4 0.2 0.07( )2 2 2 2
1 1( ) 0.2 (0.4 0.2) 0.27( )3 3
bb a
a b a
b bF h h m
y h h h m
− −⎛ ⎞ ⎛ ⎞= − = − =⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠
⇒ = + − = + − =
1 1 2 2 3 3
1 2 3
* * * 0.36*0.1 0.2*0.45 2*0.07*0.27 0.234( )0.36 0.2 2*0.07c
F y F y F yy mF F F+ + + +
⇒ = = =+ + + +
Ta có :
1 1
2 2
3
0.234 0.1 0.134( )0.45 0.234 0.216( )0.234 0.2 0.034( )
c
c
c a
d y y md y y md y h m
= − = − == − = − == − = − =
Mô men quán tính Jx 3 3
3 41
3 33 4
2
3 3
4 43
* 1.8*0.2 1.2*10 ( )12 12
*( ) 0.4*(0.7 0.2) 4.17*10 ( )12 12
1.8 0.4*( ) *(0.4 0.2)2 2 4.67*10 ( )
12 12
aX
b aX
bb a
X
b hJ m
b h hJ m
b b h hJ m
−
−
−
= = =
− −= = =
− −− −
= = =
2 2 21 1 1 2 2 2 3 3 3
3 2 3 2 4 2
4
2* 2 *
1.2*10 0.36*0.134 4.17*10 0.2*0.216 2*4.67*10 2*0.07*0.0340.022( )
X X X XJ J F d J F d J F d
m
− − −
= + + + + +
= + + + + +
=
Hệ số nền: 3103.4 2997( / )0.5 0.5 0.069
glz
pC KN m
S= = =
× ×
1*0.1 1.8*0.1* 2997* 269.7( / )
2 2n zb mK K C KN m⇒ = = = =
2 1 * *0.1 2997*1.8*0.1 539.5( / )n zK K C b m KN m−⇒ = = = = -/ Sử dụng phần mềm Sap2000 để tính toán lực cắt và moment tại dầm: +/ Xem dầm làm việc có tiết diện hình chữ nhật, với kích thước:
Ta chọn hình chữ nhật có Jx tương ứng bằng mômen quán tính Jx đã tính trên:
Giả sử chọn Htư=0.8m. 3
4
3
3
* 0.022( )12
*0.8 0.02212
0.022*12 0.52( )0.8
tu tuX
tu
tu
B HJ m
B
B m
= =
⇔ =
⇒ = =
+/ M250 có 0.9btR MPa= ( cường độ chịu kéo của bê tông); 11.5bR MPa= ( cường độ chịu
nén của bê tông); mô đun đàn hồi E = 26.5 103 MPa = 2.65 106 (T/m2)
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 15 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
+/ Dầm làm việc trên nền đàn hồi, nên ta xem dầm làm việc trên những lò xo có độ cứng K trong Sap2000. Chia đều các nút trên dầm có khoảng cách 0.1 m, tại 2 vị trí đầu mút dầm ta có độ cứng lò xo K được gán: Kết quả tính sau khi chạy phần mềm Sap2000: TABLE: Element Forces - Frames
Frame Station CaseType V2 M3 Text m Text KN KN-m
1 0 LinStatic -17.734 01 0.1 LinStatic -16.694 1.72142 0 LinStatic -55.082 1.72142 0.1 LinStatic -54.042 7.17763 0 LinStatic -91.8 7.17763 0.1 LinStatic -90.76 16.30564 0 LinStatic 146.908 60.80564 0.1 LinStatic 147.948 46.06285 0 LinStatic 111.481 46.06285 0.1 LinStatic 112.521 34.86286 0 LinStatic 76.719 34.86286 0.1 LinStatic 77.759 27.13897 0 LinStatic 42.619 27.13897 0.1 LinStatic 43.659 22.8258 0 LinStatic 9.181 22.8258 0.1 LinStatic 10.221 21.85499 0 LinStatic -23.6 21.85499 0.1 LinStatic -22.56 24.162910 0 LinStatic -55.726 24.162910 0.1 LinStatic -54.686 29.683511 0 LinStatic -87.2 29.683511 0.1 LinStatic -86.16 38.351512 0 LinStatic -118.023 38.351512 0.1 LinStatic -116.983 50.101813 0 LinStatic -148.196 50.101813 0.1 LinStatic -147.156 64.869414 0 LinStatic -177.719 64.869414 0.1 LinStatic -176.679 82.589315 0 LinStatic -206.589 82.589315 0.1 LinStatic -205.549 103.196216 0 LinStatic -234.803 103.196216 0.1 LinStatic -233.763 126.624517 0 LinStatic 470.444 206.724517 0.1 LinStatic 471.484 159.628118 0 LinStatic 443.677 159.628118 0.1 LinStatic 444.717 115.208419 0 LinStatic 417.706 115.208419 0.1 LinStatic 418.746 73.385820 0 LinStatic 392.539 73.3858
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 16 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
20 0.1 LinStatic 393.579 34.079921 0 LinStatic 368.18 34.079921 0.1 LinStatic 369.22 -2.790122 0 LinStatic 344.627 -2.790122 0.1 LinStatic 345.667 -37.304823 0 LinStatic 321.879 -37.304823 0.1 LinStatic 322.919 -69.544724 0 LinStatic 299.926 -69.544724 0.1 LinStatic 300.966 -99.589325 0 LinStatic 278.76 -99.589325 0.1 LinStatic 279.8 -127.517326 0 LinStatic 258.367 -127.517326 0.1 LinStatic 259.407 -153.40627 0 LinStatic 238.731 -153.40627 0.1 LinStatic 239.771 -177.331128 0 LinStatic 219.834 -177.331128 0.1 LinStatic 220.874 -199.366529 0 LinStatic 201.656 -199.366529 0.1 LinStatic 202.696 -219.584130 0 LinStatic 184.175 -219.584130 0.1 LinStatic 185.215 -238.053631 0 LinStatic 167.365 -238.053631 0.1 LinStatic 168.405 -254.842132 0 LinStatic 151.201 -254.842132 0.1 LinStatic 152.241 -270.014233 0 LinStatic 135.655 -270.014233 0.1 LinStatic 136.695 -283.631734 0 LinStatic 120.699 -283.631734 0.1 LinStatic 121.739 -295.753635 0 LinStatic 106.301 -295.753635 0.1 LinStatic 107.341 -306.435736 0 LinStatic 92.43 -306.435736 0.1 LinStatic 93.47 -315.730637 0 LinStatic 79.054 -315.730637 0.1 LinStatic 80.094 -323.68838 0 LinStatic 66.139 -323.68838 0.1 LinStatic 67.179 -330.353939 0 LinStatic 53.652 -330.353939 0.1 LinStatic 54.692 -335.771140 0 LinStatic 41.558 -335.771140 0.1 LinStatic 42.598 -339.978841 0 LinStatic 29.821 -339.978841 0.1 LinStatic 30.861 -343.012942 0 LinStatic 18.407 -343.012942 0.1 LinStatic 19.447 -344.905643 0 LinStatic 7.279 -344.905643 0.1 LinStatic 8.319 -345.685544 0 LinStatic -3.598 -345.685544 0.1 LinStatic -2.558 -345.3778
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 17 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
45 0 LinStatic -14.26 -345.377845 0.1 LinStatic -13.22 -344.003846 0 LinStatic -24.743 -344.003846 0.1 LinStatic -23.703 -341.581547 0 LinStatic -35.082 -341.581547 0.1 LinStatic -34.042 -338.125348 0 LinStatic -45.314 -338.125348 0.1 LinStatic -44.274 -333.645949 0 LinStatic -55.472 -333.645949 0.1 LinStatic -54.432 -328.150750 0 LinStatic -65.592 -328.150750 0.1 LinStatic -64.552 -321.643551 0 LinStatic -75.708 -321.643551 0.1 LinStatic -74.668 -314.124652 0 LinStatic -85.853 -314.124652 0.1 LinStatic -84.813 -305.591353 0 LinStatic -96.06 -305.591353 0.1 LinStatic -95.02 -296.037354 0 LinStatic -106.36 -296.037354 0.1 LinStatic -105.32 -285.453455 0 LinStatic -116.784 -285.453455 0.1 LinStatic -115.744 -273.826956 0 LinStatic -127.363 -273.826956 0.1 LinStatic -126.323 -261.142657 0 LinStatic -138.125 -261.142657 0.1 LinStatic -137.085 -247.382158 0 LinStatic -149.097 -247.382158 0.1 LinStatic -148.057 -232.524459 0 LinStatic -160.306 -232.524459 0.1 LinStatic -159.266 -216.545960 0 LinStatic -171.776 -216.545960 0.1 LinStatic -170.736 -199.420361 0 LinStatic -183.53 -199.420361 0.1 LinStatic -182.49 -181.119362 0 LinStatic -195.591 -181.119362 0.1 LinStatic -194.551 -161.612263 0 LinStatic -207.977 -161.612263 0.1 LinStatic -206.937 -140.866464 0 LinStatic -220.707 -140.866464 0.1 LinStatic -219.667 -118.847765 0 LinStatic -233.797 -118.847765 0.1 LinStatic -232.757 -95.5266 0 LinStatic -247.26 -95.5266 0.1 LinStatic -246.22 -70.84667 0 LinStatic -261.108 -70.84667 0.1 LinStatic -260.068 -44.787268 0 LinStatic -275.349 -44.787268 0.1 LinStatic -274.309 -17.304369 0 LinStatic -289.991 -17.3043
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 18 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
69 0.1 LinStatic -288.951 11.642970 0 LinStatic -305.038 11.642970 0.1 LinStatic -303.998 42.094771 0 LinStatic -320.49 42.094771 0.1 LinStatic -319.45 74.091672 0 LinStatic -336.345 74.091672 0.1 LinStatic -335.305 107.674273 0 LinStatic -352.6 107.674273 0.1 LinStatic -351.56 142.882174 0 LinStatic -369.244 142.882174 0.1 LinStatic -368.204 179.754675 0 LinStatic -386.268 179.754675 0.1 LinStatic -385.228 218.329476 0 LinStatic -403.655 218.329476 0.1 LinStatic -402.615 258.642877 0 LinStatic -421.387 258.642877 0.1 LinStatic -420.347 300.729578 0 LinStatic -439.44 300.729578 0.1 LinStatic -438.4 344.621579 0 LinStatic -457.788 344.621579 0.1 LinStatic -456.748 390.348380 0 LinStatic -476.399 390.348380 0.1 LinStatic -475.359 437.936181 0 LinStatic 512.363 526.936181 0.1 LinStatic 513.403 475.647882 0 LinStatic 493.494 475.647882 0.1 LinStatic 494.534 426.246483 0 LinStatic 474.639 426.246483 0.1 LinStatic 475.679 378.730484 0 LinStatic 455.837 378.730484 0.1 LinStatic 456.877 333.094785 0 LinStatic 437.123 333.094785 0.1 LinStatic 438.163 289.330486 0 LinStatic 418.526 289.330486 0.1 LinStatic 419.566 247.425887 0 LinStatic 400.074 247.425887 0.1 LinStatic 401.114 207.366488 0 LinStatic 381.787 207.366488 0.1 LinStatic 382.827 169.135889 0 LinStatic 363.683 169.135889 0.1 LinStatic 364.723 132.715590 0 LinStatic 345.776 132.715590 0.1 LinStatic 346.816 98.085991 0 LinStatic 328.078 98.085991 0.1 LinStatic 329.118 65.226192 0 LinStatic 310.594 65.226192 0.1 LinStatic 311.634 34.114793 0 LinStatic 293.329 34.114793 0.1 LinStatic 294.369 4.7298
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 19 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
94 0 LinStatic 276.283 4.729894 0.1 LinStatic 277.323 -22.950695 0 LinStatic 259.455 -22.950695 0.1 LinStatic 260.495 -48.948196 0 LinStatic 242.84 -48.948196 0.1 LinStatic 243.88 -73.284197 0 LinStatic 226.429 -73.284197 0.1 LinStatic 227.469 -95.97998 0 LinStatic 210.214 -95.97998 0.1 LinStatic 211.254 -117.052499 0 LinStatic 194.183 -117.052499 0.1 LinStatic 195.223 -136.5228
100 0 LinStatic 178.321 -136.5228100 0.1 LinStatic 179.361 -154.4069101 0 LinStatic 162.613 -154.4069101 0.1 LinStatic 163.653 -170.7202102 0 LinStatic 147.041 -170.7202102 0.1 LinStatic 148.081 -185.4763103 0 LinStatic 131.585 -185.4763103 0.1 LinStatic 132.625 -198.6868104 0 LinStatic 116.226 -198.6868104 0.1 LinStatic 117.266 -210.3614105 0 LinStatic 100.941 -210.3614105 0.1 LinStatic 101.981 -220.5075106 0 LinStatic 85.706 -220.5075106 0.1 LinStatic 86.746 -229.1301107 0 LinStatic 70.498 -229.1301107 0.1 LinStatic 71.538 -236.2319108 0 LinStatic 55.292 -236.2319108 0.1 LinStatic 56.332 -241.8131109 0 LinStatic 40.062 -241.8131109 0.1 LinStatic 41.102 -245.8713110 0 LinStatic 24.782 -245.8713110 0.1 LinStatic 25.822 -248.4014111 0 LinStatic 9.424 -248.4014111 0.1 LinStatic 10.464 -249.3959112 0 LinStatic -6.037 -249.3959112 0.1 LinStatic -4.997 -248.8442113 0 LinStatic -21.628 -248.8442113 0.1 LinStatic -20.588 -246.7334114 0 LinStatic -37.378 -246.7334114 0.1 LinStatic -36.338 -243.0476115 0 LinStatic -53.312 -243.0476115 0.1 LinStatic -52.272 -237.7684116 0 LinStatic -69.457 -237.7684116 0.1 LinStatic -68.417 -230.8747117 0 LinStatic -85.84 -230.8747117 0.1 LinStatic -84.8 -222.3427118 0 LinStatic -102.485 -222.3427
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 20 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
118 0.1 LinStatic -101.445 -212.1462119 0 LinStatic -119.416 -212.1462119 0.1 LinStatic -118.376 -200.2566120 0 LinStatic -136.659 -200.2566120 0.1 LinStatic -135.619 -186.6427121 0 LinStatic -154.234 -186.6427121 0.1 LinStatic -153.194 -171.2713122 0 LinStatic -172.164 -171.2713122 0.1 LinStatic -171.124 -154.1069123 0 LinStatic -190.467 -154.1069123 0.1 LinStatic -189.427 -135.1123124 0 LinStatic -209.162 -135.1123124 0.1 LinStatic -208.122 -114.2481125 0 LinStatic -228.265 -114.2481125 0.1 LinStatic -227.225 -91.4736126 0 LinStatic -247.79 -91.4736126 0.1 LinStatic -246.75 -66.7466127 0 LinStatic -267.749 -66.7466127 0.1 LinStatic -266.709 -40.0237128 0 LinStatic -288.152 -40.0237128 0.1 LinStatic -287.112 -11.2605129 0 LinStatic -309.006 -11.2605129 0.1 LinStatic -307.966 19.5882130 0 LinStatic -330.316 19.5882130 0.1 LinStatic -329.276 52.5677131 0 LinStatic -352.081 52.5677131 0.1 LinStatic -351.041 87.7239132 0 LinStatic -374.301 87.7239132 0.1 LinStatic -373.261 125.102133 0 LinStatic -396.97 125.102133 0.1 LinStatic -395.93 164.747134 0 LinStatic -420.079 164.747134 0.1 LinStatic -419.039 206.7029135 0 LinStatic -443.615 206.7029135 0.1 LinStatic -442.575 251.0124136 0 LinStatic -467.562 251.0124136 0.1 LinStatic -466.522 297.7166137 0 LinStatic 424.102 368.9166137 0.1 LinStatic 425.142 326.4544138 0 LinStatic 399.545 326.4544138 0.1 LinStatic 400.585 286.448139 0 LinStatic 374.794 286.448139 0.1 LinStatic 375.834 248.9166140 0 LinStatic 349.875 248.9166140 0.1 LinStatic 350.915 213.8771141 0 LinStatic 324.808 213.8771141 0.1 LinStatic 325.848 181.3443142 0 LinStatic 299.611 181.3443142 0.1 LinStatic 300.651 151.3312
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 21 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
143 0 LinStatic 274.298 151.3312143 0.1 LinStatic 275.338 123.8494144 0 LinStatic 248.88 123.8494144 0.1 LinStatic 249.92 98.9094145 0 LinStatic 223.366 98.9094145 0.1 LinStatic 224.406 76.5208146 0 LinStatic 197.761 76.5208146 0.1 LinStatic 198.801 56.6927147 0 LinStatic 172.07 56.6927147 0.1 LinStatic 173.11 39.4337148 0 LinStatic 146.294 39.4337148 0.1 LinStatic 147.334 24.7523149 0 LinStatic 120.433 24.7523149 0.1 LinStatic 121.473 12.657150 0 LinStatic 94.485 12.657150 0.1 LinStatic 95.525 3.1565151 0 LinStatic 68.449 3.1565151 0.1 LinStatic 69.489 -3.7404152 0 LinStatic 42.32 -3.7404152 0.1 LinStatic 43.36 -8.0244153 0 LinStatic 16.094 -8.0244153 0.1 LinStatic 17.134 -9.6857154 0 LinStatic -10.234 -9.6857154 0.1 LinStatic -9.194 -8.7144155 0 LinStatic -36.668 -8.7144155 0.1 LinStatic -35.628 -5.0996156 0 LinStatic -63.214 -5.0996156 0.1 LinStatic -62.174 1.1698157 0 LinStatic -89.875 1.1698157 0.1 LinStatic -88.835 10.1053158 0 LinStatic -116.656 10.1053158 0.1 LinStatic -115.616 21.7189159 0 LinStatic -143.561 21.7189159 0.1 LinStatic -142.521 36.023160 0 LinStatic -170.589 36.023160 0.1 LinStatic -169.549 53.0299161 0 LinStatic -197.744 53.0299161 0.1 LinStatic -196.704 72.7523162 0 LinStatic -225.022 72.7523162 0.1 LinStatic -223.982 95.2024163 0 LinStatic -252.421 95.2024163 0.1 LinStatic -251.381 120.3925164 0 LinStatic 178.064 66.9925164 0.1 LinStatic 179.104 49.1341165 0 LinStatic 150.508 49.1341165 0.1 LinStatic 151.548 34.0313166 0 LinStatic 122.911 34.0313166 0.1 LinStatic 123.951 21.6882167 0 LinStatic 95.272 21.6882
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 22 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
167 0.1 LinStatic 96.312 12.109168 0 LinStatic 67.589 12.109168 0.1 LinStatic 68.629 5.2981169 0 LinStatic 39.86 5.2981169 0.1 LinStatic 40.9 1.2601170 0 LinStatic 12.081 1.2601170 0.1 LinStatic 13.121 -2.504E-12
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT CỦA DẦM MÓNG BĂNG
BIỂU ĐỒ MOMENT CỦA DẦM MÓNG BĂNG
*/ Tính toán cốt thép chịu lực trong dầm móng:
Xác định vị trí trục trung hòa:
0* * * *( 0.5* )f b b a aM R b h h hγ= − 30.9*11.5*10 *1.8*0.2*(0.63 0.5*0.2) 1974.78( . )KN m= − =
So sánh fM và bảng kết quả tính được giá trị moment cho các nhịp và gối, ta thấy:
axfM Mm> ( Gối và nhịp). Vậy ta có trục trung hòa qua cánh cho cả dầm và móng.
4
6
2
3
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 23 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Thanh thép số 1: Dùng mô men tai MC 2-2; 4-4; 6-6; 8-8. Tính thép với tiết diện hình chữ T lật ngược. Do axf mM M> ⇒ Tiết diện tính là hình
chữ nhật lớn có kích thước : 1.8 x 0.7
ax2
b 0* *m
mM
R b hα =
1 1 2* mξ α= − − Diện tích cốt thép tại các mặt cắt:
0* * *bs
s
R b hAR
ξ=
Hàm lượng thép:
0
*100%*
sAb h
μ =
min ax0.05% 2.6%mμ μ μ= < < = BẢNG TÍNH TOÁN THANH THÉP SỐ 1: MẶT CẮT
MOMENT (KN.m)
mα ξ As (cm2)
Chọn thép As chọn (cm2)
Hàm lượng
%
[ ]M (KN.m)
2-2 21.9 0.003 0.003 1.397 2 18φ 5.090 0.202 93.6 4-4 345.7 0.042 0.043 20.027 8 18φ 20.360 0.808 364.7 6-6 249.4 0.030 0.030 13.973 6 18φ 15.27 0.606 266.8 8-8 9.69 0.001 0.001 0.481 2 18φ 5.090 0.202 93.6
Thanh thép số 2: Dùng mô men tai MC 1-1; 3-3; 5-5; 7-7; 9-9.
Tính toán theo tiết diện chữ nhật b×h = 0,4×0,7 m Tại các mặt cắt:
ax2
b 0* *m
mM
R b hα =
1 1 2* mξ α= − − Diện tích cốt thép tại các mặt cắt:
0* * *bs
s
R b hAR
ξ=
Hàm lượng thép:
0
100%*
sAb h
μ = ×
min ax0.05% 2.6%mμ μ μ= < < = BẢNG TÍNH TOÁN THANH THÉP SỐ 2:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 24 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
MẶT CẮT
MOMENT (KN.m)
mα ξ As (cm2)
Chọn thép As chọn (cm2)
Hàm lượng
%
[ ]M (KN.m)
1-1 60.8 0.033 0.034 3.519 2 16φ 4.02 0.160 67.2 3-3 206.8 0.113 0.120 12.420 3 16 2 22φ φ+ 13.630 0.488 207.8 5-5 526.9 0.289 0.353 36.225 6 25 2 28φ φ+ 41.78 1.658 528.9 7-7 368.9 0.202 0,228 23.598 4 25 2 20φ φ+ 25.92 1.029 369.3 9-9 120.4 0.066 0.068 7.038 2 22φ 7.600 0.302 124.5
Thanh thép số 3: ( cốt xiên và cốt đai)
Từ bảng kết quả tính toán ta thấy: Qmax = 513.4 (KN) Ta có h0 = 0.65(m) bê tông M250 Rb =11. 5 MPa = 11500 (KN.m); Rbt = 900 (KN.m) Kiểm tra điều kiện khống chế:
0 0 0.35*11500*0.4 0.63 1014.3( )b bK R b h KN× × × = × = 1 0 0,6 900 0,4 0,63 136,08( )bt dK R b h KN× × × = × × × =
Vậy: 136.08 (KN) < Qmax = 513,4 (KN) < 1046,5 (KN) Suy ra bê tông không đủ chịu cắt cần tính cốt đai cho dầm:
Chọn φ10, số nhánh n = 2 , as = 0,785 cm2
- Tính bước cốt đai :
700 233, 3 (m m )3 3300 (m m )
21, 5 * (1 ) * * * *Sm ax
m ax21, 5 * (1 0) * 0, 9 * 400 * 630 417 .5 (m m )3513, 4 * 10
24 * (1 ) * * * *2S * * *tt 2m ax
24 * 2(1 0 0) * 0, 9 * 400 * 630 * 175 *3 2(513, 4 * 10 )
hS ct
R b hn b t obQ
S
R b hbt ob f n b R n asw swQ
ϕ γ
ϕ ϕ ϕ γ
⎧ = =⎪≤ ⎨⎪⎩
+=
+≤ = =
+ +=
+ += 2 * 78 .5 119 .2 ( )
S m in( ; S ; S ) 110 (m m ) m ax tt
m m
S ct
⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪ =⎪⎩
⇒ = =
Vậy chọn cốt đai φ 10@110 số nhánh là n = 2bố trí trong đoạn L/4 đoạn đầu dầm.
Khả năng chống cắt của cốt đai vào bê tông:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 25 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
2* * 1750* 2*0.785 250( / )8
ws swb
c
R n aq daN cmS
= = =
2 2w
max
8 8 * 2250 * 40 * 63 * 250 106441( )1064.41( )
s o ddb
db
R b h q daNQKN
Q Q
= × × × × = =
=⇒ >
⇒ Cốt đai đủ kha năng chịu cắt. +Giữa nhịp ta chọn:
3 3* *700 525( )4 4
S h mm≤ = =
⇒ Ta chọn S = 200 (mm) Vậy bố trí cốt đai φ10@ 110 cho đoạn L/4 gối , φ10@ 200 cho đoạn L/2 nhịp.
Thanh thép số 4:
ttnetP
M= tt 2 2ax(net)
1 1( ) *1 112.2 (1.8 0.4) 27.5( . )8 8m dP b b m KN m− = × × − =
Diện tích cốt thép: 4 2 2
0
27.5 3.3*10 ( ) 3.3( )0.9* * 0.9*280000*0.33S
s b
MA m cmR h
−= = = =
Chọn 10φ as = 0,785 (cm2)
số thanh 3.3 4.20.785
s
s
Ana
= = = thanh
chọn 5 thanh 10φ
Khoảng cách 1000 200( ) 0.2( )5
a cm cm= = =
⇒ Vậy chọn thép 10@ 200φ
Thanh thép số 5: Chọn thép cấu tạo 10@ 200φ .
Thanh thép số 6: Chọn cốt giá 2 12φ .
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 26 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
PHAÀN II: THIẾT KẾ MÓNG CỌC
A. THOÁNG KEÂ ÑÒA CHAÁT 3B
Khối luợng đã khảo sát gồm 3 hố khoan có độ sâu là 35m. Nền đất được cấu tạo bởi 2 lớpđất và 1 lớp thấu kính. Lớp 2 có các trạng thái thay đổi từ dẽo mềm, dẽo cứng đến nửa cứng chia làm 3 lớp 2a,2b,2c.
I / PHẦN TÍNH TOÁN CHO LỚP ĐẤT 2:
Lớp này có 27 mẫu thử cụ thể; Hố khoan 1 có 10 mẫu ( 1-1, 1-3, 1-5, 1-7, 1-9, 1-11,1-13, 1-15, 1-17, 1-19) Hố khoan 2 có 10 mẫu ( 2-1, 2-3, 2-5, 2-7, 2-9, 2-11,2-13,2-15,2-17,2-19) Hố khoan 3 có 7 mẫu ( 3-3, 3-5, 3-7, 3-9, 3-11, 3-13,3-15). Do lượng mẫu thử n = 27 > 6 nên ta phải dùng phương pháp loại trừ để tính trung bình
cho các mẫu thử. © Các chỉ tiêu vật lý cơ bản: 1. Trọng lượng riêng ướt w (g/ cm3)
γt γt - γtb (γt - γtb)2 STT
SỐ HIỆU
MẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2 Ghi chuù
1 1-1 15.34 0.551 0.303 nhận
2 1-3 14.53 0.259 0.067 nhận
3 1-5 14.45 0.339 0.115 nhận
4 1-7 14.60 0.189 0.036 nhận
5 1-9 14.38 0.409 0.167 nhận
6 1-11 14.53 0.259 0.067 nhận
7 1-13 14.75 0.039 0.002 nhận
8 1-15 14.83 0.041 0.002 nhận
9 1-17 15.28 0.491 0.241 nhận
10 1-19 15.58 0.791 0.625 nhận
11 2-1 15.47 0.681 0.463 nhận
12 2-3 14.41 0.379 0.144 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 27 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
13 2-5 14.55 0.239 0.057 nhận
14 2-7 14.62 0.169 0.029 nhận
15 2-9 14.47 0.319 0.102 nhận
16 2-11 14.67 0.119 0.014 nhận
17 2-13 14.75 0.039 0.002 nhận
18 2-15 14.96 0.171 0.029 nhận
19 2-17 15.21 0.421 0.177 nhận
20 2-19 15.44 0.651 0.423 nhận
21 3-3 14.39 0.399 0.159 nhận
22 3-5 14.36 0.429 0.184 nhận
23 3-7 14.48 0.309 0.096 nhận
24 3-9 14.45 0.339 0.115 nhận
25 3-11 14.47 0.319 0.102 nhận
26 3-13 15.01 0.221 0.049 nhận
27 3-15 15.33 0.541 0.292 nhận
TỔNG 399.31 4.063
Vì tất cả các mẫu đều được nhận nên ta có: - Khối lượng riêng trung bình:
31 399.31 14.79( / )27
n
ii
tb kN mn
γγ == = =
∑
- Độ lệch quân phương:
2
3( ) 4.063 0.395( / )1 27 1
i tb kN mnγ γ
σ−
= = =− −
∑
- Hệ số biến động v:
v = 0.395 0.02714.79tb
σγ
= =
**/ Xét những trường hợp loại bỏ sai số: Ta có: n = 27 ⇒ 2.91v =
⇒ σCM = σ = 0.395 (kN/m3 )
⇒ 3* 2.91*0.395 1.15( / )CMv kN mσ = =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 28 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
- Khối lượng riêng tiêu chuẩn:
31 399.31 14.79( / )27
n
itc i kN m
n
γγ == = =
∑
- Tính giá trị tính toán:
*(1 )tt tcγ γ ρ= ±
Với: *V tn
αρ =
Trong đó: 0.395 0.02714.79tcV σ
γ= =
2
3( ) 4.063 0.395( / )1 27 1
i tb kN mnγ γ
σ−
= = =− −
∑
a. Tính theo trạng thái giới hạn I: α = 0.95 n – 1 = 27 – 1 = 26
⇒ 1 1.708tα = ⇒ 10.027*1.708 0.0089
27ρ = =
[ ] 31* (1 ) 14.79*(1 0.0089) 14.66 14.92 ( / )tt tc
I kN mγ γ ρ= ± = ± = ÷
b. Tính theo trạng thái giới hạn II: α = 0.85 n – 1 = 27 – 1 = 26
⇒ 2 1.058tα =
⇒ 20.027*1.058 0.0055
27ρ = =
⇒ [ ] 32*(1 ) 14.79*(1 0.0055) 14.71 14.87 ( / )tt tc
II kN mγ γ ρ= ± = ± = ÷
2/ Độ ẩm: W%
Wi Wtb Wi - Wtb (Wi - Wtb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (%) (%) (%) (%)2
Ghi chú
1 1-1 68.40 12.55 157.46 nhận
2 1-3 90.40 9.45 89.34 nhận
3 1-5 93.20 12.25 150.11 nhận
4 1-7 87.40
80.95
6.45 41.63 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 29 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
5 1-9 89.50 8.55 73.13 nhận
6 1-11 88.90 7.95 63.23 nhận
7 1-13 84.60 3.65 13.34 nhận
8 1-15 81.30 0.35 0.12 nhận
9 1-17 69.80 11.15 124.28 nhận
10 1-19 61.10 19.85 393.95 nhận
11 2-1 66.00 14.95 223.45 nhận
12 2-3 94.70 13.75 189.11 nhận
13 2-5 91.40 10.45 109.24 nhận
14 2-7 88.70 7.75 60.09 nhận
15 2-9 94.00 13.05 170.35 nhận
16 2-11 86.60 5.65 31.94 nhận
17 2-13 81.70 0.75 0.57 nhận
18 2-15 75.40 5.55 30.78 nhận
19 2-17 64.60 16.35 267.26 nhận
20 2-19 58.70 22.25 494.98 nhận
21 3-3 91.10 10.15 103.06 nhận
22 3-5 93.30 12.35 152.57 nhận
23 3-7 91.30 10.35 107.16 nhận
24 3-9 84.70 3.75 14.08 nhận
25 3-11 79.00 1.95 3.80 nhận
26 3-13 68.10 12.85 165.07 nhận
27 3-15 61.70 19.25 370.49 nhận
Tổng = 2185.60 3600.59
-Vì tất cả các mẫu đều nhận:
i
tc tb 1W
2185.6W W 80.95%n 27
n
i== = = =∑
- Độ lệch quân phương:
2
i tb(W W ) 3600.59 11.77(%)1 27 1n
σ−
= = =− −
∑
- Hệ số biến động v:
v =tb
11.77 0.145W 80.95σ
= =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 30 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Lớp 2có 27 mẫu thí nghiệm: ⇒ 2.9v =
⇒ 2
1 tb(W W ) 3600.59 11.77(%)1 27 1CM n
σ −= = =
− −
⇒ * 2.91*11.77 34.25(%)CMv σ = =
3/ Giới hạn nhão WL :
WLi WLtb WLi - WLtb (WLi - WLtb )2 STT
SỐ HIỆU MẪU (%) (%) (%) (%)2
Ghi chú
1 1-1 67.70 2.71 7.33 nhận
2 1-3 72.90 2.49 6.21 nhận
3 1-5 73.60 3.19 10.19 nhận
4 1-7 74.80 4.39 19.29 nhận
5 1-9 75.70 5.29 28.01 nhận
6 1-11 77.50 7.09 50.30 nhận
7 1-13 76.00 5.59 31.28 nhận
8 1-15 74.20 3.79 14.38 nhận
9 1-17 67.10 3.31 10.94 nhận
10 1-19 59.40 11.01 121.16 nhận
11 2-1 65.40 5.01 25.07 nhận
12 2-3 72.60 2.19 4.81 nhận
13 2-5 73.30 2.89 8.37 nhận
14 2-7 74.70 4.29 18.43 nhận
15 2-9 75.20 4.79 22.97 nhận
16 2-11 74.10 3.69 13.64 nhận
17 2-13 72.70 2.29 5.26 nhận
18 2-15 69.70 0.71 0.50 nhận
19 2-17 61.60 8.81 77.57 nhận
20 2-19 57.80 12.61 158.95 nhận
21 3-3 71.20 0.79 0.63 nhận
22 3-5 73.40 2.99 8.96 nhận
23 3-7 74.90 4.49 20.18 nhận
24 3-9 72.80 2.39 5.72 nhận
25 3-11 69.20
70.41
1.21 1.46 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 31 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
26 3-13 63.40 7.01 49.10 nhận
27 3-15 60.10 10.31 106.24 nhận
Tổng 1901.00 826.96
- Vì tất cả các mẫu đều nhận nên ta có:
Li
tc tb 1L L
W1901W 70.41%
n 27
n
iW == = = =∑
- Độ lệch quân phương:
2
Li Ltb(W W ) 826.96 5.64(%)1 27 1n
σ−
= = =− −
∑
- Hệ số biến động v:
v =Ltb
5.64 0.08W 70.41σ
= = < [v] = 0.15
Lớp 2 có 27 mẫu thí nghiệm ⇒ 2.9v =
⇒ 2
Li Ltb(W W ) 826.96 5.64(%)1 27 1CM n
σ−
= = =− −
∑
⇒ * 2.91*5.64 16.36(%)CMv σ = =
4/ Giới hạn dẻo WP :
WPi WPtb |WPi – WPtb| (WP – WPtb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (%) (%) (%) (%)2
Ghi chú
1 1-1 34.20 1.84 3.39 nhận
2 1-3 37.10 1.06 1.12 nhận
3 1-5 37.50 1.46 2.13 nhận
4 1-7 38.10 2.06 4.24 nhận
5 1-9 38.60 2.56 6.55 nhận
6 1-11 39.50 3.46 11.97 nhận
7 1-13 38.70 2.66 7.07 nhận
8 1-15 37.70 1.66 2.75 nhận
9 1-17 34.00 2.04 4.16 nhận
10 1-19 30.30
36.04
5.74 32.96 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 32 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
11 2-1 33.40 2.64 6.97 nhận
12 2-3 37.50 1.46 2.13 nhận
13 2-5 37.70 1.66 2.75 nhận
14 2-7 38.30 2.26 5.10 nhận
15 2-9 38.50 2.46 6.05 nhận
16 2-11 38.10 2.06 4.24 nhận
17 2-13 37.40 1.36 1.85 nhận
18 2-15 36.00 0.04 0.00 nhận
19 2-17 31.40 4.64 21.54 nhận
20 2-19 29.10 6.94 48.17 nhận
21 3-3 36.50 0.46 0.21 nhận
22 3-5 37.80 1.76 3.09 nhận
23 3-7 38.40 2.36 5.57 nhận
24 3-9 37.50 1.46 2.13 nhận
25 3-11 36.90 0.86 0.74 nhận
26 3-13 32.30 3.74 13.99 nhận
27 3-15 30.60 5.44 29.60 nhận
Tổng 973.10 230.49
- Vì tất cả các mẫu đều nhận:
Pi
tc tb 1P P
W973.1W W 36.04%
27
n
i
n== = = =∑
- Độ lệch quân phương:
2
Pi Ptb(W W ) 230.49 2.98(%)1 27 1n
σ−
= = =− −
∑
- Hệ số biến động v:
v =tb
2.98 0.083W 36.04σ
= =
Lớp 2 có 27 mẫu thí nghiệm ⇒ 2.9v =
⇒ 2
Pi Ptb(W W ) 230.49 2.98(%)1 27 1CM n
σ−
= = =− −
∑
⇒ * 2.91*2.98 8.66(%)CMv σ = =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 33 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
5/ Tỷ trọng hạt GS : GS GStb |GS - GStb| (Wi - Wtb)2
STT SỐ HIỆU
MẪU g/cm3 g/cm3 g/cm3 g/cm3 Ghi chú
1 1-1 2.615 0.009 0.000073 nhận
2 1-3 2.603 0.003 0.000012 nhận
3 1-5 2.603 0.003 0.000012 nhận
4 1-7 2.605 0.001 0.000002 nhận
5 1-9 2.603 0.003 0.000012 nhận
6 1-11 2.605 0.001 0.000002 nhận
7 1-13 2.607 0.001 0.000000 nhận
8 1-15 2.607 0.001 0.000000 nhận
9 1-17 2.609 0.003 0.000007 nhận
10 1-19 2.612 0.006 0.000031 nhận
11 2-1 2.615 0.009 0.000073 nhận
12 2-3 2.603 0.003 0.000012 nhận
13 2-5 2.603 0.003 0.000012 nhận
14 2-7 2.604 0.002 0.000006 nhận
15 2-9 2.603 0.003 0.000012 nhận
16 2-11 2.605 0.001 0.000002 nhận
17 2-13 2.607 0.001 0.000000 nhận
18 2-15 2.607 0.001 0.000000 nhận
19 2-17 2.609 0.003 0.000007 nhận
20 2-19 2.612 0.006 0.000031 nhận
21 3-3 2.603 0.003 0.000012 nhận
22 3-5 2.603 0.003 0.000012 nhận
23 3-7 2.603 0.003 0.000012 nhận
24 3-9 2.604 0.002 0.000006 nhận
25 3-11 2.605 0.001 0.000002 nhận
26 3-13 2.607 0.001 0.000000 nhận
27 3-15 2.612 0.006 0.000031 nhận
Tổng 70.374
2.606
0.000381
- Vì tất cả các mẫu đều nhận:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 34 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
tc tb 31S S
70.374G G 2.606( / )27
n
Sii
Gg cm
n== = = =∑
- Độ lệch quân phương:
2
Si Stb 3( G ) 0.000381 0.0038( / )1 27 1
Gg cm
nσ
−= = =
− −∑
- Hệ số biến động v:
v =Stb
0.0038 0.0043G 2.606σ
= =
⇒ 2.9v =
⇒ 2
Si Stb 3( G ) 0.000381 0.0038( / )1 27 1CM
Gg cm
nσ
−= = =
− −∑
⇒ 3* 2.91*0.0038 0.0111( / )CMv g cmσ = =
6/ Các chỉ tiêu về cường độ:
τ tbτ τ− 2( )tbτ τ− STT
SỐ HIỆU MẪU (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2)
Ghi chú
1 1-1 0.000 0.074 0.005 nhận
2 1-3 0.087 0.013 0.000 nhận
3 1-5 0.084 0.010 0.000 nhận
4 1-7 0.092 0.018 0.000 nhận
5 1-9 0.088 0.014 0.000 nhận
6 1-11 0.094 0.020 0.000 nhận
7 1-13 0.097 0.023 0.001 nhận
8 1-15 0.099 0.025 0.001 nhận
9 1-17 0.101 0.027 0.001 nhận
10 1-19 0.000 0.074 0.005 nhận
11 2-1 0.000 0.074 0.005 nhận
12 2-3 0.081 0.007 0.000 nhận
13 2-5 0.083 0.009 0.000 nhận
14 2-7 0.091 0.017 0.000 nhận
15 2-9 0.085 0.011 0.000 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 35 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
16 2-11 0.089 0.015 0.000 nhận
17 2-13 0.094 0.020 0.000 nhận
18 2-15 0.097 0.023 0.001 nhận
19 2-17 0.100 0.026 0.001 nhận
20 2-19 0.000 0.074 0.005 nhận
21 3-3 0.085 0.011 0.000 nhận
22 3-5 0.082 0.008 0.000 nhận
23 3-7 0.087 0.013 0.000 nhận
24 3-9 0.090 0.016 0.000 nhận
25 3-11 0.092 0.018 0.000 nhận
26 3-13 0.097 0.023 0.001 nhận
27 3-15 0.000 0.074 0.005 nhận
TỔNG = 1.995 0.034
τ tb = 0.074
b/ Ứng suất cắt ứng với cấp áp lực σ = 0.2kG/cm2
τ tbτ τ− 2( )tbτ τ− STT
SỐ HIỆU MẪU (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2)
Ghi chú
1 1-1 0.000 0.081 0.007 nhận
2 1-3 0.096 0.015 0.000 nhận
3 1-5 0.092 0.011 0.000 nhận
4 1-7 0.101 0.020 0.000 nhận
5 1-9 0.097 0.016 0.000 nhận
6 1-11 0.103 0.022 0.000 nhận
7 1-13 0.106 0.025 0.001 nhận
8 1-15 0.109 0.028 0.001 nhận
9 1-17 0.111 0.030 0.001 nhận
10 1-19 0.000 0.081 0.007 nhận
11 2-1 0.000 0.081 0.007 nhận
12 2-3 0.089 0.008 0.000 nhận
13 2-5 0.092 0.011 0.000 nhận
14 2-7 0.099 0.018 0.000 nhận
15 2-9 0.093 0.012 0.000 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 36 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
16 2-11 0.097 0.016 0.000 nhận
17 2-13 0.103 0.022 0.000 nhận
18 2-15 0.107 0.026 0.001 nhận
19 2-17 0.110 0.029 0.001 nhận
20 2-19 0.000 0.081 0.007 nhận
21 3-3 0.094 0.013 0.000 nhận
22 3-5 0.090 0.009 0.000 nhận
23 3-7 0.096 0.015 0.000 nhận
24 3-9 0.098 0.017 0.000 nhận
25 3-11 0.101 0.020 0.000 nhận
26 3-13 0.107 0.026 0.001 nhận
27 3-15 0.000 0.081 0.007 nhận
TỔNG = 2.191 0.041
τ tb = 0.081
c/ Ứng suất cắt ứng với cấp áp lực σ = 0.3kG/cm2
τ tbτ τ− 2( )tbτ τ− STT
SỐ HIỆU MẪU (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2)
Ghi chú
1 1-1 0.132 0.020 0.0004 nhận
2 1-3 0.106 0.006 0.0000 nhận
3 1-5 0.101 0.011 0.0001 nhận
4 1-7 0.111 0.001 0.0000 nhận
5 1-9 0.105 0.007 0.0001 nhận
6 1-11 0.113 0.001 0.0000 nhận
7 1-13 0.116 0.004 0.0000 nhận
8 1-15 0.119 0.007 0.0000 nhận
9 1-17 0.122 0.010 0.0001 nhận
10 1-19 0.125 0.013 0.0002 nhận
11 2-1 0.128 0.016 0.0003 nhận
12 2-3 0.097 0.015 0.0002 nhận
13 2-5 0.1 0.012 0.0001 nhận
14 2-7 0.108 0.004 0.0000 nhận
15 2-9 0.101 0.011 0.0001 nhận
16 2-11 0.106 0.006 0.0000 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 37 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
17 2-13 0.113 0.001 0.0000 nhận
18 2-15 0.117 0.005 0.0000 nhận
19 2-17 0.121 0.009 0.0001 nhận
20 2-19 0.125 0.013 0.0002 nhận
21 3-3 0.102 0.010 0.0001 nhận
22 3-5 0.098 0.014 0.0002 nhận
23 3-7 0.104 0.008 0.0001 nhận
24 3-9 0.107 0.005 0.0000 nhận
25 3-11 0.111 0.001 0.0000 nhận
26 3-13 0.117 0.005 0.0000 nhận
27 3-15 0.123 0.011 0.0001 nhận
TỔNG = 3.028 0.0025
τ tb = 0.112
7/ Tính toán c và φ:
σ τ σ τ σ τ SỐ HIỆU MẪU
kN/m2 kN/m2
SỐ HIỆU MẪU
kN/m2 kN/m2
SỐ HIỆU MẪU kN/m2 kN/m2
30.00 13.20 30.00 12.50 10.00 10.00
50.00 15.50 50.00 14.70 20.00 11.00 1-1
70.00 17.80
1-19
70.00 16.90
2-17
30.00 12.10
10.00 8.70 30.00 12.80 30.00 12.50
20.00 9.60 50.00 15.10 50.00 14.80 1-3
30.00 10.60
2-1
70.00 17.50
2-19
70.00 17.10
10.00 8.40 10.00 8.10 10.00 8.50
20.00 9.20 20.00 8.90 20.00 9.40 1-5
30.00 10.10
2-3
30.00 9.70
3-3
30.00 10.20
10.00 9.20 10.00 8.30 10.00 8.20
20.00 10.10 20.00 9.20 20.00 9.00 1-7
30.00 11.10
2-5
30.00 10.00
3-5
30.00 9.80
10.00 8.80 10.00 9.10 10.00 8.70
20.00 9.70 20.00 9.90 20.00 9.60 1-9
30.00 10.50
2-7
30.00 10.80
3-7
30.00 10.40
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 38 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
10.00 9.40 10.00 8.50 10.00 9.00
20.00 10.30 20.00 9.30 20.00 9.80 1-11 30.00 11.30
2-9 30.00 10.10
3-9 30.00 10.70
10.00 9.70 10.00 8.90 10.00 9.20
20.00 10.60 20.00 9.70 20.00 10.10 1-13
30.00 11.60
2-11
30.00 10.60
3-11
30.00 11.10
10.00 9.90 10.00 9.40 10.00 9.70
20.00 10.90 20.00 10.30 20.00 10.70 1-15
30.00 11.90
2-13
30.00 11.30
3-13
30.00 11.70
10.00 10.10 10.00 9.70 30.00 12.30
20.00 11.10 20.00 10.70 50.00 14.50 1-17
30.00 12.20
2-15
30.00 11.70
3-15
70.00 16.70
Dùng hàm LINEST trong Excel để tính toán giá trị Ctc và φtc
0.138 7.370
0.006 0.173
0.877 0.808
563.067 79.000
367.744 51.596
⇒ Ctc =7.37 kN/m2 tan φtc = 0.138 ⇒ ưtc = arctan φtc = 7O 51’ tan 0.006ϕσ =
0.173Cσ =
vC =0.173 0.0237.37
CtcC
σ= =
vtanφ = tan 0.006 0.043tan 0.138tc
ϕσϕ
= =
Số bậc tự do: n – 2 = 81 – 2 =79 a/ Tính theo trạng thái giới hạn I:
Với 0.95α = và n-2=79 ⇒ 1.67Itα =
* 1.67*0.023 0.038CI I Cp t vα= = =
[ ] 2*(1 ) 7.37*(1 0.038) 7.09 7.65 ( / )tt tcI I CIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.67*0.043 0.072I Ip t vϕ α ϕ= = =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 39 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
[ ]tan tan *(1 ) 0.138*(1 0.072) 0.128 0.148tt tcI I Iϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷
⇒ ' '7 17 8 25o oIϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
b/ Tính theo trạng thái giới hạn II: Với 0.85α = và n-2=79 ⇒ 1.05IItα =
* 1.05*0.023 0.024CII II Cp t vα= = =
[ ] 2*(1 ) 7.37*(1 0.024) 7.19 7.55 ( / )tt tcII II CIIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.05*0.043 0.045II IIp t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.138*(1 0.045) 0.132 0.144tt tcII II IIϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷
⇒ ' '7 31 8 11o oIIϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
II/ TÍNH TOÁN CHO LỚP ĐẤT THỨ 3A:
Lớp này có 3 mẫu thử (2-21, 3-17, 3-19). Do lượng mẫu thử < 6 nên không dùng phương pháp loại trừ mà tính trung bình cho các
mẫu thử. © Các chỉ tiêu vật lý cơ bản: 1/ Trọng lượng riêng γ (kN/m3 ):
SỐ HIỆU γt γtb γt - γtb (γt - γtb)2 STT
MẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2
1 2-21 19.36 0.253 0.064
2 3-17 19.03 0.077 0.006
3 3-19 18.93 0.177 0.031
Tổng = 57.32
19.11
0.101
- Khối lượng riêng trung bình:
31 57.32 19.11( / )3
n
ti
tb kN mn
γγ == = =
∑
- Độ lệch quân phương:
31
( )0.101 0.225( / )
1 3 1
n
t tbi kN m
n
γ γσ =
−= = =
− −
∑
- Hệ số biến động v:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 40 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
v = 0.225 0.011719.11tb
σγ
= =
Hệ số biến động cho phép: [v] = [0.05]. - Khối lượng riêng tiêu chuẩn:
31 57.32 19.11( / )3
n
itc i kN m
n
γγ == = =
∑
- Tính giá trị tính toán: *(1 )tt tcγ γ ρ= ±
Với: *V tn
αρ =
Trong đó: 0.225 0.011719.11tcV σ
γ= =
n
tα α⎧
∈ ⎨⎩
tra bảng 1.26 trang 80 sách nền móng.
n: số mẫu sau khi đã loại bỏ sai số.
2
31
( )0.101 0.225( / )
1 3 1
n
t tbi kN m
n
γ γσ =
−= = =
− −
∑
a. Tính theo trạng thái giới hạn I: α = 0.95 n – 1 = 3 – 1 = 2
⇒ 1 2.92tα = ⇒ 10.0117*2.92 0.019
3ρ = =
[ ] 31*(1 ) 19.11*(1 0.019) 18.75 19.47 ( / )tt tc
I kN mγ γ ρ= ± = ± = ÷
b. Tính theo trạng thái giới hạn II: α = 0.85 n – 1 = 3 – 1 = 2 ⇒ 2 1.34tα =
⇒ 20.0117*1.34 0.009
3ρ = =
⇒ [ ] 32*(1 ) 19.11*(1 0.009) 18.94 19.28 ( / )tt tc
II kN mγ γ ρ= ± = ± = ÷
2/ Độ ẩm W(%):
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 41 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
SỐ HIỆU Wi Wtb |Wi - Wtb| (Wi - Wtb)2 STT
MẪU (%) (%) (%) (%)2 1 2-21 21.4 1.367 1.868 2 3-17 22.8 0.033 0.001 3 3-19 24.1 1.333 1.778 Tổng = 68.3
22.77
3.647
- Giá trị tiêu chuẩn:
i
tc tb 1W
68.2W W 22.77%3
i
n== = = =∑
- Độ lệch quân phương:
2
i tb1
(W W )3.647 1.35(%)
1 3 1
n
i
nσ =
−= = =
− −
∑
- Hệ số biến động v:
v =tb
1.35 0.006W 22.77σ
= =
3/ Giới hạn WL (%), WP (%), IP: tại lớp đất thứ 3a không dẻo nên không thống kê. 4/ Tỷ trọng hạt GS (g/cm3 ):
SỐ HIỆU GS GStb (GS - GStb) ( GS - GStb)2 STT
MẪU (g/cm3 ) ( g/cm3 ) ( g/cm3 ) ( g/cm3 )2
1 2-21 2.66 0.003 9E-06
2 3-17 2.664 0.001 1E-06
3 3-19 2.665 0.002 4E-06
Tổng = 7.989
2.663
1.4E-05
- Giá trị tiêu chuẩn:
tc tb 31S S
7.989G G 2.663( / )3
n
Sii
Gg cm
n== = = =∑
- Độ lệch quân phương:
2
53 31
( )1.4*10 2.65*10 ( / )
1 3 1
n
S Stbi
G Gg cm
nσ
−−=
−= = =
− −
∑
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 42 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
- Hệ số biến động v:
v =3
4
Stb
2.65*10 9.9*10G 2.663σ −
−= =
5/ Tính toán giá trị c và φ:
σ τ SỐ HIỆU MẪU kN/m2 kN/m2
100 60.2
200 117.3 2-21
300 174.5
100 59
200 115 3-17
300 171
100 57.1
200 111.4 3-19
300 165.7
Dùng hàm LINEST trong bản tính Excel để tính toán giá trị Ctc và φtc:
0.558 2.944
0.012 2.621
0.997 2.972
2116.170 7.000
18693.002 61.834
⇒ Ctc =2.944kN/m2 tan φtc = 0.558 ⇒ φtc = arctan φtc = 29º 9’ tan 0.012ϕσ =
2.621Cσ =
vC =2.621 0.892.944
CtcC
σ= =
vtanφ = tan 0.012 0.021tan 0.558tc
ϕσϕ
= =
Số bậc tự do: n – 2 = 9 – 2 =7
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 43 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
a/ Tính theo trạng thái giới hạn I: Với 0.95α = và n-2=7 ⇒ 1.90Itα =
* 1.90*0.89 1.691CI I Cp t vα= = =
[ ] 2*(1 ) 2.944*(1 1.691) 0 7.92 ( / )tt tcI I CIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.9*0.021 0.04I Ip t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.558*(1 0.04) 0.536 0.58tt tcI I Iϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷ ⇒ ' '28 11 30 6o o
Iϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
b/ Tính theo trạng thái giới hạn II: Với 0.85α = và n-2=7 ⇒ 1.12Itα =
* 1.12*0.89 0.997CII II Cp t vα= = =
[ ] 2*(1 ) 2.944*(1 0.997) 0.009 5.88 ( / )tt tcII II CIIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.12*0.021 0.024II IIp t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.558*(1 0.024) 0.545 0.57tt tcII IIϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷
⇒ ' '28 35 29 40o oIIϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
III/ TÍNH TOÁN CHO LỚP ĐẤT THỨ 3B:
Lớp này có 3 mẫu thử (1-21, 3-21). Do lượng mẫu thử < 6 nên không dùng phương pháp loại trừ mà tính trung bình cho các
mẫu thử. Vì lớp đất số 3a chỉ có 2 mẫu thử nên chỉ tiêu vật lý tiêu chuẩn và tinh toán sẽ bằng trung bình của số liệu các mẫu đó, không có chỉ tiêu vật lý tính toán. © Các chỉ tiêu vật lý cơ bản: 1/ Trọng lượng riêng γt (kN/m3
):
γt γtb γt - γtb (γt - γtb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2
1.00 1-21 18.51 0.09 0.01
2.00 3-21 18.33 0.09 0.01
Tổng = 36.84
18.42
0.02
Vì tất cả các mẫu đều được nhận nên ta có: - Khối lượng riêng trung bình:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 44 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
31 36.84 18.42( / )2
n
ti
tb kN mn
γγ == = =
∑
- Độ lệch quân phương:
31
( )0.02 0.141( / )
1 2 1
n
t tbi kN m
n
γ γσ =
−= = =
− −
∑
- Hệ số biến động v:
v = 0.141 0.007618.42tb
σγ
= =
Hệ số biến động cho phép: [v] = [0.05] Vì lớp 3b chỉ có 2 mẫu thử nên:
318.42( / )tt tc
tb kN mγ γ γ= = = 2/ Độ ẩm W(%):
SỐ HIỆU Wi Wtb (Wi - Wtb) (Wi - Wtb)2 STT
MẪU (%) (%) (%) (%)2
1 1-21 27.40 0.40 0.16
2 3-21 28.20 0.40 0.16
Tổng = 55.60
27.80
0.32
Vì lớp 3b chỉ có 2 mẫu thử nên:
i1
W55.6W W W 27.8(%)
2
n
tt tc itb n
== = = = =∑
3/ Giới hạn WL (%), WP (%), IP: vì lớp đất thứ 3b không dẻo nên không thống kê. 4/ Tỷ trọng hạt GS (g/cm3 ):
Vì số mẫu thử trong lớp đất này là 2 < 6 nên ta dùng phương pháp cộng trung bình:
SỐ HIỆU GSi GStb (GSi – GStb) (GSi – GStb)2 STT
MẪU (g/cm3 ) ( g/cm3 ) ( g/cm3 ) ( g/cm3 )2
1 1-21 2.667 0.00 0.00
2 3-21 2.667 0.00 0.00
Tổng = 5.334
2.667
0.00
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 45 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
31 5.334 2.667( / )2
n
Sitt tc i
S S S tb
GG G G g cm
n== = = =∑
5/ Tính toán giá trị C và φ:
σ τ SỐ HIỆU MẪU kN/m2 kN/m2
100 50.7
200 98.4 1-21
300 146.1
100 49.3
200 96.0 3-21
300 142.6
Dùng hàm LINEST trong bảng tính Excel để tính giá trị Ctc và φtc :
0.472 2.833
0.008 1.707
0.999 1.580
3565.821 4.000
8901.923 9.986
⇒ Ctc =2.833kN/m2 tan φtc = 0.472 ⇒ ưtc = arctan φtc = 25º 16’ tan 0.008ϕσ =
1.707Cσ =
vC =1.707 0.6022.833
CtcC
σ= =
vtanφ = tan 0.008 0.017tan 0.472tc
ϕσϕ
= =
Số bậc tự do: n – 2 = 6 – 2 =4 a/ Tính theo trạng thái giới hạn I:
Với 0.95α = v n-2=4 ⇒ 2.13Itα =
* 2.13*0.602 1.28CI I Cp t vα= = =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 46 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
[ ] 2*(1 ) 2.833*(1 1.28) 6.46 ( / )tt tcI I CIC C kN mρ= ± = ± =
tan* 2.13*0.017 0.036I Ip t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.472*(1 0.036) 0.455 0.49tt tcI I Iϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷ ⇒ '25 26 6o o
Iϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
b/ Tính theo trạng thái giới hạn II: Với 0.85α = v n-2=4 ⇒ 1.19IItα =
* 1.19*0.602 0.72CII II Cp t vα= = =
[ ] 2*(1 ) 2.833*(1 0.72) 0.79 4.87 ( / )tt tcII II CIIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.19*0.017 0.02II IIp t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.472*(1 0.02) 0.462 0.48tt tcII II IIϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷
⇒ ' '24 47 25 38o oIIϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
IV/ TÍNH TOÁN LỚP ĐẤT THỨ 4:
Lớp này có 5 mẫu thử (1-23, 1-25, 2-23, 2-25, 3-23). Do lượng mẫu thử < 6 nên không dùng phương pháp loại trừ mà tính trung bình cho các
mẫu thử. © Các chỉ tiêu vật lý cơ bản: 1/ Trọng lượng riêng γt (kN/m3
):
γt γtb γt - γtb (γt - γtb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2
1 1-23 19.05 0.0400 0.0016
2 1-25 19.03 0.0200 0.0004
3 2-23 18.58 0.4300 0.1849
4 2-25 18.72 0.2900 0.0841
5 3-23 19.67
19.01
0.6600 0.4356
Tổng = 95.05 0.7066
- Khối lượng riêng trung bình:
31 95.05 19.01( / )5
n
ti
tb kN mn
γγ == = =
∑
- Độ lệch quân phương:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 47 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
2
31
( )0.7066 0.42( / )
1 5 1
n
t tbi kN m
n
γ γσ =
−= = =
− −
∑
- Hệ số biến động v:
v = 0.42 0.02219.01tb
σγ
= =
Hệ số biến động cho phép: [v] = [0.05] - Khối lượng riêng tiêu chuẩn:
31 95.05 19.01( / )
5
n
itc i kN m
n
γγ == = =
∑
- Tính giá trị tính toán: *(1 )tt tcγ γ ρ= ±
Với: *V tn
αρ =
Trong đó: v = 0.42 0.02219.01tb
σγ
= =
2
31
( )0.7066 0.42( / )
1 5 1
n
t tbi kN m
n
γ γσ =
−= = =
− −
∑
a. Tính theo trạng thái giới hạn I: α = 0.95 n – 1 = 5 – 1 = 4
⇒ 1 2.13tα = ⇒ 10.022*2.13 0.021
5ρ = =
[ ] 31*(1 ) 19.01*(1 0.021) 18.61 19.41 ( / )tt tc
I kN mγ γ ρ= ± = ± = ÷
b. Tính theo trạng thái giới hạn II: α = 0.85 n – 1 = 5 – 1 = 4
⇒ 2 1.19tα = ⇒ 20.022*1.19 0.0117
5ρ = =
⇒ [ ] 32*(1 ) 19.01*(1 0.0117) 18.78 19.23 ( / )tt tc
II kN mγ γ ρ= ± = ± = ÷
2/ Độ ẩm W(%):
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 48 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Wi Wtb (Wi - Wtb) (Wi - Wtb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (%) (%) (%) (%)2
1 1-23 29.80 0.30 0.09
2 1-25 29.30 0.20 0.04
3 2-23 32.80 3.30 10.89
4 2-25 31.20 1.70 2.89
5 3-23 24.40 5.10 26.01
Tổng = 147.50
29.50
39.92
- Giá trị tiêu chuẩn:
itc tb 1
W147.5W W 29.50%
5
n
i
n== = = =∑
3/ Giới hạn nhão WL (%):
WLi WLtb (WLi – WLtb) (WLi – WLtb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (%) (%) (%) (%)2
1 1-23 47.30 1.26 1.59
2 1-25 45.40 0.64 0.41
3 2-23 47.10 1.06 1.12
4 2-25 45.90 0.14 0.02
5 3-23 44.50 1.54 2.37
Tổng = 230.20
46.04
5.51
- Giá trị tiêu chuẩn:
Litc tb i=1
L L
W230.2W W 46.04%
5
n
n= = = =
∑
4/ Giới hạn dẻo WP (%):
WPi WPtb (WLi – WPtb) (WPi – WPtb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (%) (%) (%) (%)2
1 1-23 20.70 0.18 0.03
2 1-25 20.30 0.22 0.05
3 2-23 21.10
20.52
0.58 0.34
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 49 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
4 2-25 20.50 0.02 0.00
5 3-23 20.00 0.52 0.27
Tổng = 102.60 0.69
- Giá trị tiêu chuẩn:
Pi
tc tb 1P P
W102.6W W 20.52%
5
n
i
n== = = =∑
5/ Tỷ trọng hạt GS (g/cm3 ):
GSi GStb (GSi – GStb) (GSi – GStb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (g/cm3 ) ( g/cm3 ) ( g/cm3 ) ( g/cm3 )2
1 1-23 2.680 0.000 0.000
2 1-25 2.679 0.001 0.000
3 2-23 2.678 0.002 0.000
4 2-25 2.678 0.002 0.000
5 3-23 2.684 0.004 0.000
Tổng = 13.399
2.680
0.000 - Giá trị tiêu chuẩn:
tc tb 31S S
13.339G 2.680( / )5
n
Sii
GG g cm
n== = = =∑
6/ Tính toán C và φ:
σ τ SỐ HIỆU MẪU kN/m2 kN/m2
100 43.20
200 71.00 1-23
300 98.70
100 41.50
200 68.30 1-25
300 95.10
100 38.00 2-23
200 61.10
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 50 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
300 84.20
100 38.10
200 62.10 2-25
300 86.10
100 57.20
200 87.30 3-23
300 117.40
Dùng hàm LINEST trong bảng tính Excel để tính giá trị Ctc và φtc
0.264 17.253
0.033 7.086
0.832 10.373
64.528 13.000
6943.225 1398.792
⇒ Ctc =17.253kN/m2 tan φtc = 0.264 ⇒ ưtc = arctan φtc = 14º 47’ tan 0.033ϕσ =
7.086Cσ =
vC =7.086 0.41
17.253CtcC
σ= =
vtanφ = tan 0.033 0.125tan 0.264tc
ϕσϕ
= =
Số bậc tự do: n – 2 = 15 – 2 =13 a/ Tính theo trạng thái giới hạn I:
Với 0.95α = và n-2=13 ⇒ 1.77Itα =
* 1.77*0.41 0.726CI I Cp t vα= = =
[ ] 2*(1 ) 17.253*(1 0.726) 4.73 29.78 ( / )tt tcI I CIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.77*0.125 0.22I Ip t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.264*(1 0.22) 0.206 0.322tt tcI I Iϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷
⇒ ' '11 38 17 50o oIϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
b/ Tính theo trạng thái giới hạn II:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 51 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Với 0.85α = và n-2=13 ⇒ 1.08IItα =
* 1.08*0.41 0.44CII II Cp t vα= = =
[ ] 2*(1 ) 17.253*(1 0.44) 9.66 24.8 ( / )tt tcII II CIIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.08*0.125 0.135II IIp t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.264*(1 0.135) 0.228 0.3tt tcII II IIϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷
⇒ ' '12 50 16 42o oIIϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
V/ TÍNH TOÁN LỚP ĐẤT THỨ 5A:
Lớp này có 18 mẫu thử cụ thể; Hố khoan 1 có 4 mẫu ( 1-33, 1-35, 1-37, 1-39) Hố khoan 2 có 9 mẫu ( 2-31, 2-33, 2-35, 2-37, 2-39, 2-41,2-43,2-45,2-47) Hố khoan 3 có 5 mẫu ( 3-25, 3-27, 3-29, 3-37, 3-39). Do lượng mẫu thử n = 18 > 6 nên ta phải dùng phương pháp loại trừ để tính trung bình
cho các mẫu thử. © Các chỉ tiêu vật lý cơ bản: 1/ Trọng lượng riêng γt (kN/m3
):
SỐ HIỆU γt γt - γtb (γt - γtb )2 STT
MẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2 Ghi chú
1 1-33 19.37 0.043 0.002 nhận
2 1-35 19.61 0.283 0.080 nhận
3 1-37 19.75 0.423 0.179 nhận
4 1-39 19.69 0.363 0.132 nhận
5 2-31 18.96 0.367 0.135 nhận
6 2-33 18.93 0.397 0.158 nhận
7 2-35 19.10 0.227 0.052 nhận
8 2-37 19.59 0.263 0.069 nhận
9 2-39 19.41 0.083 0.007 nhận
10 2-41 19.49 0.163 0.026 nhận
11 2-43 19.54 0.213 0.045 nhận
12 2-45 19.62 0.293 0.086 nhận
13 2-47 19.66 0.333 0.111 nhận
14 3-25 18.95 0.377 0.142 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 52 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
15 3-27 18.99 0.337 0.114 nhận
16 3-29 18.92 0.407 0.166 nhận
17 3-37 18.92 0.407 0.166 nhận
18 3-39 19.39 0.063 0.004 nhận
Tổng = 347.89 1.672
Vì tất cả các mẫu đều được nhận nên ta có: - Khối lượng riêng trung bình:
31 347.89 19.33( / )18
n
ii
tb kN mn
γγ == = =
∑
- Độ lệch quân phương:
2
3( ) 1.627 0.31( / )1 18 1
i tb kN mnγ γ
σ−
= = =− −
∑
- Hệ số biến động v:
v = 0.31 0.01619.33tb
σγ
= =
Hệ số biến động cho phép: [v] = [0.05] **/ Xét những trường hợp loại bỏ sai số:
Ta có: n = 18 ⇒ 2.73v =
⇒ 2( ) 1.672 0.3
18i tb
CM nγ γ
σ−
= = =∑ (kN/m3 )
⇒ 3* 2.73*0.3 0.82( / )CMv kN mσ = =
So sánh với bảng tính toán ở trên ta thấy tất cả các mẫu đều nhận. - Khối lượng riêng tiêu chuẩn:
31 347.89 19.33( / )18
n
itc i kN m
n
γγ == = =
∑
- Tính giá trị tính toán: *(1 )tt tcγ γ ρ= ±
Với: *V tn
αρ =
Trong đó: v = 0.31 0.01619.33tb
σγ
= =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 53 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
2
3( ) 1.627 0.31( / )1 18 1
i tb kN mnγ γ
σ−
= = =− −
∑
a. Tính theo trạng thái giới hạn I: α = 0.95 n – 1 = 18 – 1 = 17
⇒ 1 1.74tα = ⇒ 10.016*1.74 0.0066
18ρ = =
(tra bảng kết hợp với nội suy tuyến tính). [ ] 3
1*(1 ) 19.33*(1 0.0066) 19.2 19.46 ( / )tt tcI kN mγ γ ρ= ± = ± = ÷
b. Tính theo trạng thái giới hạn II: α = 0.85 n – 1 = 18 – 1 = 17 ⇒ 2 1.07tα = (tra bảng kết hợp với nội suy tuyến tính).
⇒ 20.016*1.07 0.004
18ρ = =
⇒ [ ] 32*(1 ) 19.33*(1 0.004) 19.25 19.41 ( / )tt tc
II kN mγ γ ρ= ± = ± = ÷
2/ Độ ẩm W(%):
SỐ HIỆU Wi (Wi - Wtb) (Wi - Wtb)2 STT
MẪU (%) (%) (%)2 Ghi chú
1 1-33 20.90 0.389 0.151 nhận
2 1-35 19.60 1.689 2.852 nhận
3 1-37 18.60 2.689 7.230 nhận
4 1-39 19.10 2.189 4.791 nhận
5 2-31 23.20 1.911 3.652 nhận
6 2-33 23.70 2.411 5.813 nhận
7 2-35 22.30 1.011 1.022 nhận
8 2-37 19.60 1.689 2.852 nhận
9 2-39 20.80 0.489 0.239 nhận
10 2-41 20.10 1.189 1.413 nhận
11 2-43 19.90 1.389 1.929 nhận
12 2-45 19.40 1.889 3.568 nhận
13 2-47 19.20 2.089 4.363 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 54 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
14 3-25 23.80 2.511 6.306 nhận
15 3-27 23.10 1.811 3.280 nhận
16 3-29 23.40 2.111 4.457 nhận
17 3-37 23.00 1.711 2.928 nhận
18 3-39 23.50 2.211 4.889 nhận
Tổng = 383.20 61.738
-Vì tất cả các mẫu đều nhận nên:
i
tc tb 1W
383.20W W 21.29%n 18
n
i== = = =∑
- Độ lệch quân phương:
2
i tb(W W ) 61.738 1.91(%)1 18 1n
σ−
= = =− −
∑
- Hệ số biến động v:
v =tb
1.91 0.09W 21.29σ
= =
Lớp 5a có 18 mẫu thí nghiệm ⇒ 2.73v =
⇒ 2
i tb(W W ) 61.738 1.85(%)18CM n
σ −= = =
⇒ * 2.73*1.85 5.06(%)CMv σ = =
3/ Giới hạn WL (%), WP (%), IP: tại lớp đất thứ 5a không dẻo nên không thống kê. 4/ Tỷ trọng hạt GS (g/cm3 ):
GSi (GSi - GStb) (GSi - GStb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (g/cm3) (g/cm3) (g/cm3)2
Ghi chú
1 1-33 2.663 0.0001 0.00000 nhận
2 1-35 2.661 0.0021 0.00000 nhận
3 1-37 2.661 0.0021 0.00000 nhận
4 1-39 2.661 0.0021 0.00000 nhận
5 2-31 2.664 0.0009 0.00000 nhận
6 2-33 2.665 0.0019 0.00000 nhận
7 2-35 2.664 0.0009 0.00000 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 55 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
8 2-37 2.662 0.0011 0.00000 nhận
9 2-39 2.663 0.0001 0.00000 nhận
10 2-41 2.663 0.0001 0.00000 nhận
11 2-43 2.663 0.0001 0.00000 nhận
12 2-45 2.662 0.0011 0.00000 nhận
13 2-47 2.661 0.0021 0.00000 nhận
14 3-25 2.665 0.0019 0.00000 nhận
15 3-27 2.664 0.0009 0.00000 nhận
16 3-29 2.665 0.0019 0.00000 nhận
17 3-37 2.665 0.0019 0.00000 nhận
18 3-39 2.663 0.0001 0.00000 nhận
Tổng = 47.94 0.00004
Vì tất cả các mẫu đều nhận nên:
tc tb 31S S
47.94G G 2.6631( / )18
n
Sii
Gg cm
n== = = =∑
- Độ lệch quân phương:
2
Si Stb 3( G ) 0.00004 0.0015( / )1 18 1
Gg cm
nσ
−= = =
− −∑
- Hệ số biến động v:
v =Stb
0.0015 0.00056G 2.6631σ
= =
Lớp 5a có 18 mẫu thí nghiệm ⇒ 2.73v =
⇒ 2
3tb( ) 0.00004 0.0015( / )18
Si SCM
G G g cmn
σ −= = =
⇒ 3* 2.73*0.0015 0.004( / )CMv g cmσ = =
6/ Các chỉ tiêu về cường độ: a/ Ứng suất cắt ứng với cấp áp lực σ = 0.1kG/cm2
τ tbτ τ− 2( )tbτ τ− STT SỐ HIỆU
MẪU (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2) Ghi chú
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 56 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
1 1-33 0.606 0.003 0.000 nhận 2 1-35 0.643 0.034 0.001 nhận 3 1-37 0.671 0.062 0.004 nhận 4 1-39 0.657 0.048 0.002 nhận 5 2-31 0.582 0.027 0.001 nhận 6 2-33 0.569 0.040 0.002 nhận 7 2-35 0.587 0.022 0.000 nhận 8 2-37 0.632 0.023 0.001 nhận 9 2-39 0.601 0.008 0.000 nhận
10 2-41 0.607 0.002 0.000 nhận 11 2-43 0.615 0.006 0.000 nhận 12 2-45 0.632 0.023 0.001 nhận 13 2-47 0.646 0.037 0.001 nhận 14 3-25 0.569 0.040 0.002 nhận 15 3-27 0.582 0.027 0.001 nhận 16 3-29 0.576 0.033 0.001 nhận 17 3-37 0.573 0.036 0.001 nhận 18 3-39 0.609 0.000 0.000 nhận
TỔNG = 10.957 0.017
tbτ = 0.609
b/ Ứng suất cắt ứng với cấp áp lực σ = 0.2kG/cm2
τ tbτ τ− 2( )tbτ τ− STT
SỐ HIỆU MẪU (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2)
Ghi chú
1 1-33 1.184 0.004 0.000 nhận 2 1-35 1.256 0.068 0.005 nhận 3 1-37 1.308 0.120 0.014 nhận 4 1-39 1.282 0.094 0.009 nhận 5 2-31 1.137 0.051 0.003 nhận 6 2-33 1.112 0.076 0.006 nhận 7 2-35 1.147 0.041 0.002 nhận 8 2-37 1.233 0.045 0.002 nhận 9 2-39 1.172 0.016 0.000 nhận
10 2-41 1.185 0.003 0.000 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 57 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
11 2-43 1.198 0.010 0.000 nhận 12 2-45 1.233 0.045 0.002 nhận 13 2-47 1.259 0.071 0.005 nhận 14 3-25 1.112 0.076 0.006 nhận 15 3-27 1.137 0.051 0.003 nhận 16 3-29 1.124 0.064 0.004 nhận 17 3-37 1.116 0.072 0.005 nhận 18 3-39 1.187 0.001 0.000 nhận
TỔNG = 21.382 0.065
tbτ = 1.188
c/ Ứng suất cắt ứng với cấp áp lực σ = 0.3kG/cm2
τ tbτ τ− 2( )tbτ τ− STT
SỐ HIỆU MẪU (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2)
Ghi chú
1 1-33 1.761 0.006 0.000 nhận 2 1-35 1.868 0.101 0.010 nhận 3 1-37 1.945 0.178 0.032 nhận 4 1-39 1.907 0.140 0.020 nhận 5 2-31 1.691 0.076 0.006 nhận 6 2-33 1.655 0.112 0.013 nhận 7 2-35 1.707 0.060 0.004 nhận 8 2-37 1.834 0.067 0.005 nhận 9 2-39 1.744 0.023 0.001 nhận 10 2-41 1.762 0.005 0.000 nhận 11 2-43 1.782 0.015 0.000 nhận 12 2-45 1.834 0.067 0.005 nhận 13 2-47 1.871 0.104 0.011 nhận 14 3-25 1.655 0.112 0.013 nhận 15 3-27 1.691 0.076 0.006 nhận 16 3-29 1.673 0.094 0.009 nhận 17 3-37 1.659 0.108 0.012 nhận 18 3-39 1.764 0.003 0.000
TỔNG = 31.803 0.143
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 58 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
tbτ = 1.767
6/ Tính toán C và φ:
σ τ σ τ SỐ HIỆU MẪU kN/m2 kN/m2
SỐ HIỆU MẪU kN/m2 kN/m2
100 60.60 100 60.70 200 118.40 200 118.50 1-33 300 176.10
2-41 300 176.20
100 64.30 100 61.50 200 125.60 200 119.80 1-35 300 186.80
2-43 300 178.20
100 67.10 100 63.20 200 130.80 200 123.30 1-37 300 194.50
2-45 300 183.40
100 65.70 100 64.60 200 128.20 200 125.90 1-39 300 190.70
2-47 300 187.10
100 58.20 100 56.90 200 113.70 200 111.20 2-31 300 169.10
3-25 300 165.50
100 56.90 100 58.20 200 111.20 200 113.70 2-33 300 165.50
3-27 300 169.10
100 58.70 100 57.60 200 114.70 200 112.40 2-35 300 170.70
3-29 300 167.30
100 63.20 100 57.30 200 123.30 200 111.60 2-37 300 183.40
3-37 300 165.90
100 60.10 100 60.90 200 117.20 200 118.70 2-39 300 174.40
3-39 300 176.40
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 59 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Dùng hàm LINEST trong bảng tính Excel để tính giá trị Ctc và φtc
0.579 2.970 0.011 2.370 0.982 6.582
2786.520 52.000 120709.921 2252.600
⇒ Ctc = 2.97 kN/m2 tan φtc = 0.58 ⇒ ưtc = arctanưtc = 300 6’ tan 0.011ϕσ =
2.37Cσ =
vC =2.37 0.7972.97
CtcC
σ= =
vtan φ = tan 0.011 0.02tan 0.579tc
ϕσϕ
= =
Số bậc tự do: n – 2 = 54 – 2 =52 a/ Tính theo trạng thái giới hạn I:
Với 0.95α = và n-2= 52 ⇒ 1.674Itα =
* 1.674*0.797 1.334CI I Cp t vα= = =
[ ] 2*(1 ) 2.97*(1 1.334) 0 6.93 ( / )tt tcI I CIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.674*0.02 0.033I Ip t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.579*(1 0.033) 0.56 0.6tt tcI I Iϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷ ⇒ '29 15 31o o
Iϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
b/ Tính theo trạng thái giới hạn II: Với 0.85α = và n-2= 52 ⇒ 1.05IItα =
* 1.05*0.797 0.836CII II Cp t vα= = =
[ ] 2*(1 ) 2.97*(1 0.836) 0.49 5.45 ( / )tt tcII II CIIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.05*0.02 0.021II IIp t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.579*(1 0.021) 0.567 0.59tt tcII II IIϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷
⇒ ' '29 33 30 32o oIIϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
V/ TÍNH TOÁN LỚP ĐẤT THỨ 5B:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 60 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Lớp này có 18 mẫu thử cụ thể; Hố khoan 1 có 3 mẫu ( 1-27, 1-29, 1-31) Hố khoan 2 có 2 mẫu ( 2-27, 2-29) Hố khoan 3 có 3 mẫu ( 3-31, 3-33, 3-35). Do lượng mẫu thử n = 8 > 6 nên ta phải dùng phương pháp loại trừ để tính trung bình
cho các mẫu thử. © Các chỉ tiêu vật lý cơ bản: 1/ Trọng lượng riêng γt (kN/m3
):
γt γt - γtb (γt - γtb )2 STT
SỐ HIỆU MẪU (kN/m3) (kN/m3) (kN/m3)2
Ghi chú
1 1-27 18.32 0.165 0.027 nhận 2 1-29 18.36 0.125 0.016 nhận 3 1-31 18.60 0.115 0.013 nhận 4 2-27 18.40 0.085 0.007 nhận 5 2-29 18.45 0.035 0.001 nhận 6 3-31 18.50 0.015 0.000 nhận 7 3-33 18.59 0.105 0.011 nhận 8 3-35 18.66 0.175 0.031 nhận
Tổng = 147.88 0.106
Vì tất cả các giá trị đều nhận nên ta có: - Khối lượng riêng trung bình:
31 147.88 18.485( / )8
n
ii
tb kN mn
γγ == = =
∑
- Độ lệch quân phương:
2
3( ) 0.106 0.123( / )1 8 1
i tb kN mnγ γ
σ−
= = =− −
∑
- Hệ số biến động v:
v = 0.123 0.006618.485tb
σγ
= =
**/ Xét những trường hợp loại bỏ sai số: Ta có: n = 8 ⇒ 2.27v =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 61 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
⇒ 2( ) 0.106 0.115
8i tb
CM nγ γ
σ−
= = =∑ (kN/m3 )
⇒ 3* 2.27*0.115 0.26( / )CMv kN mσ = =
- Khối lượng riêng tiêu chuẩn:
31 147.88 18.485( / )8
n
itc i kN m
n
γγ == = =
∑
- Tính giá trị tính toán: *(1 )tt tcγ γ ρ= ±
Với: *V tn
αρ =
Trong đó: v = 0.123 0.006618.485tb
σγ
= =
2
3( ) 0.106 0.123( / )1 8 1
i tb kN mnγ γ
σ−
= = =− −
∑
a. Tính theo trạng thái giới hạn I: α = 0.95 n – 1 = 8 – 1 = 7
⇒ 1 1.9tα = ⇒ 10.0066*1.9 0.0044
8ρ = = (tra bảng kết hợp với nội suy tuyến tính).
[ ] 31*(1 ) 18.485*(1 0.0044) 18.4 18.56 ( / )tt tc
I kN mγ γ ρ= ± = ± = ÷
b. Tính theo trạng thái giới hạn II: α = 0.85 n – 1 = 8 – 1 = 7 ⇒ 2 1.12tα = (tra bảng kết hợp với nội suy tuyến tính).
⇒ 20.0066*1.12 0.0026
8ρ = =
⇒ [ ] 32*(1 ) 18.485*(1 0.0026) 18.44 18.53 ( / )tt tc
II kN mγ γ ρ= ± = ± = ÷
2/ Độ ẩm W(%):
Wi (Wi - Wtb) (Wi - Wtb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (%) (%) (%)2
Ghi chú
1 1-27 27.60 1.500 2.250 nhận 2 1-29 26.70 0.600 0.360 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 62 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
3 1-31 26.20 0.100 0.010 nhận 4 2-27 26.40 0.300 0.090 nhận 5 2-29 25.70 0.400 0.160 nhận 6 3-31 26.30 0.200 0.040 nhận 7 3-33 25.20 0.900 0.810 nhận 8 3-35 24.70 1.400 1.960 nhận
Tổng = 208.80 5.680
-Vì tất cả các mẫu đều nhận nên:
itc tb 1
W208.8W W 26.1%
n 8
n
i== = = =∑
- Độ lệch quân phương:
2i tb(W W ) 5.68 0.9(%)
1 8 1nσ
−= = =
− −∑
- Hệ số biến động v:
v =tb
0.9 0.034W 26.1σ
= =
Lớp 5b có 8 mẫu thí nghiệm ⇒ 2.27v =
⇒ 2
i tb(W W ) 5.68 0.84(%)8CM n
σ −= = =
⇒ * 2.27*0.84 1.91(%)CMv σ = = 3/ Giới hạn WL (%), WP (%), IP: tại lớp đất thứ 5b không dẻo nên không thống kê. 4/ Tỷ trọng hạt GS (g/cm3 ):
GSi (GSi - GStb) (GSi - GStb)2 STT
SỐ HIỆU MẪU (g/cm3) (g/cm3) (g/cm3)2
Ghi chú
1 1-27 2.668 0.002 0.00000 nhận 2 1-29 2.667 0.001 0.00000 nhận 3 1-31 2.663 0.003 0.00001 nhận 4 2-27 2.667 0.001 0.00000 nhận 5 2-29 2.667 0.001 0.00000 nhận 6 3-31 2.667 0.001 0.00000 nhận
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 63 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
7 3-33 2.666 0.000 0.00000 nhận 8 3-35 2.666 0.000 0.00000 nhận Tổng = 21.331 0.00002
Vì tất cả các mẫu đều nhận nên:
tc tb 31S S
21.331G G 2.666( / )8
n
Sii
Gg cm
n== = = =∑
- Độ lệch quân phương:
2
Si Stb 3( G ) 0.00002 0.002( / )1 8 1
Gg cm
nσ
−= = =
− −∑
- Hệ số biến động v:
v =Stb
0.0015 0.00056G 2.6631σ
= =
Lớp 5b có 8 mẫu thí nghiệm ⇒ 2.27v =
⇒ 2
3Si Stb( ) 0.00002 0.0016( / )8CM
G G g cmn
σ −= = =
⇒ 3* 2.27*0.0016 0.0036( / )CMv g cmσ = =
5/ Các chỉ tiêu về cường độ: a/ Ứng suất cắt ứng với cấp áp lực σ = 0.1kG/cm2
τ tbτ τ− 2( )tbτ τ− STT
SỐ HIỆU MẪU (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2)
Ghi chú
1 1-27 0.484 0.033 0.001 nhận 2 1-29 0.490 0.027 0.001 nhận 3 1-31 0.515 0.002 0.000 nhận 4 2-27 0.501 0.016 0.000 nhận 5 2-29 0.515 0.002 0.000 nhận 6 3-31 0.530 0.013 0.000 nhận 7 3-33 0.550 0.033 0.001 nhận 8 3-35 0.553 0.036 0.001 nhận
TỔNG = 4.138 0.005
tbτ = 0.517
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 64 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
b/ Ứng suất cắt ứng với cấp áp lực σ = 0.2kG/cm2
τ tbτ τ− 2( )tbτ τ− STT
SỐ HIỆU MẪU (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2)
Ghi chú
1 1-27 0.939 0.069 0.005 nhận 2 1-29 0.957 0.051 0.003 nhận 3 1-31 1.002 0.006 0.000 nhận 4 2-27 0.978 0.030 0.001 nhận 5 2-29 1.002 0.006 0.000 nhận 6 3-31 1.034 0.026 0.001 nhận 7 3-33 1.070 0.062 0.004 nhận 8 3-35 1.079 0.071 0.005 nhận
TỔNG = 8.061 0.018
tbτ = 1.008
c/ Ứng suất cắt ứng với cấp áp lực σ = 0.3kG/cm2
τ tbτ τ− 2( )tbτ τ− STT
SỐ HIỆU MẪU (kG/cm2) (kG/cm2) (kG/cm2)
Ghi chú
1 1-27 1.395 0.103 0.011 nhận 2 1-29 1.423 0.075 0.006 nhận 3 1-31 1.490 0.008 0.000 nhận 4 2-27 1.455 0.043 0.002 nhận 5 2-29 1.490 0.008 0.000 nhận 6 3-31 1.538 0.040 0.002 nhận 7 3-33 1.591 0.093 0.009 nhận 8 3-35 1.605 0.107 0.011 nhận
TỔNG = 11.987 0.040
tbτ = 1.498
6/ Tính giá trị C và φ:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 65 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
σ τ SỐ HIỆU MẪU kN/m2 kN/m2
100 48.40 200 93.90 1-27 300 139.50 100 49.00 200 95.70 1-29 300 142.30 100 51.50 200 100.20 1-31 300 149.00
100 50.10
200 97.80 2-27
300 145.50 100 51.50
200 100.20 2-29
300 149.00
100 53.00 200 103.40 3-31 300 153.80 100 55.00 200 107.00 3-33 300 159.10 100 55.30 200 107.90 3-35 300 160.50
Dùng hàm Linest trong bảng tính Excel để tính giá trị Ctc và φtc :
0.491 2.663 0.013 2.877
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 66 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
0.984 5.327 1356.708 22.000 38504.251 624.374
⇒ Ctc = 2.663 kN/m2 tan φtc = 0.491 ⇒ ưtc = arctan φtc = 260 9’ tan 0.013ϕσ =
2.877Cσ =
vC =2.877 1.082.663
CtcC
σ= =
vtan φ = tan 0.013 0.026tan 0.491tc
ϕσϕ
= =
Số bậc tự do: n – 2 = 24 – 2 =22 a/ Tính theo trạng thái giới hạn I:
Với 0.95α = và n-2= 22 ⇒ 1.72Itα =
* 1.72*1.08 1.86CI I Cp t vα= = =
[ ] 2*(1 ) 2.663*(1 1.86) 0 7.61 ( / )tt tcI I CIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.72*0.026 0.045I Ip t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.491*(1 0.045) 0.47 0.513tt tcI I Iϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷
⇒ ' '25 10 27 9o oIϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
b/ Tính theo trạng thái giới hạn II: Với 0.85α = và n-2= 22 ⇒ 1.06IItα =
) * 1.06*1.08 1.145CII aII ct vρ = = =
[ ] 2*(1 ) 2.663*(1 1.145) 0 5.71 ( / )tt tcII II CIIC C kN mρ= ± = ± = ÷
tan* 1.06*0.026 0.027II IIp t vϕ α ϕ= = =
[ ]tan tan *(1 ) 0.491*(1 0.027) 0.48 0.5tt tcII II IIϕϕ ϕ ρ= ± = ± = ÷
⇒ ' '25 38 26 33o oIIϕ ⎡ ⎤= ÷⎣ ⎦
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 67 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
BẢNG TỔNG HỢP THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 3B. - Mực nước ngầm cách mặt đất -1 (m)
3( / )tt kN mγ 2( / )ttC kN m 0( )ttϕ Lớp Đất Trạng thái tự nhiên
Chiều dày (m)
tcγ (kN/m3
)
tcW(%)
LW(%)
PW(%)
SG (g/cm3 )
tcC (kN/m2
)
tcϕ (o ) TTGH I TTGH II TTGH I TTGHI II TTGH I TTGH II
1 Cát vừa, màu vàng xám Trạng thái chặt vừa đến bời rời 1.7 18.32 28.8 0 0 2.668 3 24
18.32
3
24
2
Bùn sét lẫn hữu cơ và ít cát màu xámđen, xán xanh đến xám nhạt, độ dẻo cao. Trạng thái rất mềm
18.9 14.7 80.95 70.41 36.04 2.606 7.37 7o 51’
[14.68÷14.92]
[14.71÷14.87]
[7.09 ÷ 7.65] [7.19 ÷ 7.55] [7o17’ ÷ 8o25'] [7o31’ ÷ 8o11’]
Cát mịn lẫn ít sét màu xám váng nâu
Trạng thái chặt vừa lớp 3a 19.11 22.77 0 0 2.663 2.944 29o 9’
[18.75÷19.47]
[18.94÷19.28]
[0÷7.92]
[0.009÷5.88]
[28o11’÷30o6’]
[28o35’÷29o40’]
3
Trạng thái bời rời lớp 3b
2.0
18.42 27.8 0 0 2.667 2.833 25o
16’ 18.42 18.42 [0÷6.46] [18.94÷19.28] [225o÷26o6’] [24o7’÷25o38’]
4
Sét lẫn bột và ít cát, màu xám nhạt, Vàng nâu, độ dẻo cao. Trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng.
3.8 19.01 29.50 46.04 20.52 2.680 17.253 14o 47[18.61÷19.41] [18.78÷19.23] [4.73÷29.78] [9.66÷24.8] [11o38’÷17o50’] [12o50’÷16o42’]
Cát vừa đến mịn lẫn bột,màu xám trắng.
Trạng thái chặt vừa lớp 5a 16.7 19.33 21.29 0 0 2.6631 2.97 30o 6’ [19.2÷19.46] [19.25÷19.41] [0÷6.93] [0.49÷5.45] [29o15’÷31o ] [29o33’÷30o32’] 5
Trạng thái bời rời lớp 5b 4.9 18.485 26.1 0 0 2.666 6.603 26o 9 [18.4÷18.56] [18.44÷18.53] [0÷7.61] [0÷5.71] [25o10’÷27o 9’] [25o38’÷26o 33’]
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 68 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
B. THIẾT KẾ MÓNG CỌC ◦◦◦◦◦◦◦☺☺☺☺☺◦◦◦◦◦◦◦
- Sơ đồ tính móng cọc. -Tải công trình tác dụng lên móng.
B.1 CHỌN DỮ LIỆU TÍNH TOÁN MÓNG CỌC:
1/ Số liệu tải trọng : Ntt = 3664 (KN) Mtt = 267 (KN.m) Htt = 374 (KN)
B.2 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC.
I. CHỌN CHIỀU SÂU CHÔN ĐÀI:
- Chọn chiều sâu chôn đài (Df) = 2.5 m → Như vậy đài cọc sẽ đặt trực tiếp lên lớp đất thứ 2 (Bùn sét lẫn ít hữu cơ- trạng thái mềm).
- Kiểm tra móng cọc làm việc đài thấp: Áp dụng điều kiện triệt tiêu lực ngang (Qtt) : - Ở đây, ta đang tính cho áp lực ngang của đất lên đài móng (biến dạng của đất) nên
tachọn các giá trị γ , ϕ ở TTGH II.
- Qua công thức BQtgD o
f γϕ 2)2
45(*7.0 −≥ ta có các giá trị γ , ϕ được lấy giá trị
Min, vì với γ, ϕ min thì ta cóBQtg o
γϕ 2)2
45(*7.0 − đạt gía trị Max và khi đó ta chọn chiều
sâu chôn đài Df an toàn hơn. Ta có:
)(2.32515.1
374)(374 KNn
QQKNQQ tttc
ttitt ===⇒== ∑
Trong đó: B =3.3m : bề rộng đài móng theo phương vuông góc với phương lực Q min
IIγ : Dung trọng trung bình của lớp đất trên đáy đài.
)/(16.118.07.01
)8.0*7.4()7.0*32.8()1*32.18( 3
321
3min
22min
11min
1min mKNhhh
hhhh
h IIIIII
i
imimIIi
II =++
++=
++++
==⇒∑
∑ γγγγγ
ϕ : Góc nội ma sát trung bình của đất trên đáy đài.
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 69 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
0 0
01 1 2 2
1 2
(24 *1.7) (7 31'*0.8) 18 66 '0.8 1.7
i i
i
h h hh h hϕ ϕ ϕϕ + +
= = = =+ +
∑
)(111.23.3*16.11
2.325*2)2
'661845(*7.02)2
45(*7.00
0 mtgBQtgD o
f =−=−≥γ
ϕ
Vậy với Df= 2.5m, thỏa mãn điều kiện làm việc đài cọc.
II. CHỌN CÁC THÔNG SỐ CHO CỌC. 1/ Chon vật liệu làm cọc :
- Chọn hệ số điều kiện làm việc của bêtông γb = 0.9 (Kết cấu bê tông). - Móng được đúc bằng bê tông M300 có Rbt = 1MPa (cường độ chịu kéo của bêtông);
Rb =13MPa (cường độ chịu nén của bêtông); mô đun đàn hồi E = 29* 103 MPa = 2.9* 106 T/m2
- Cốt thép trong móng loại CII, A-II có cường độ chịu kéo cốt thép dọc Rs = 280MPa. - Cốt thép trong móng loại CI, A-I có cường độ chịu kéo cốt thép đai Rs = 225MPa. - Hệ số vượt tải n = 1,15. - Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ đáy móng : a = 0.15 m - Tra bảng ta có : ξR = 0.656; αR = 0.441 - Kích thước coät choïn sô boä laø:
Fc ≥ β . max
b
NR
=1,2. 3664*100115
=3823 cm2
⇒Chọn cột : 60cm x 70cm có Fc = 4200cm2
2. Chọn sơ bộ kích thước cọc và đoạn cọc: 2.1 Chọn chiều dài cọc Lc
Dựa vào thí nghiệm SPT ta chọn : Cọc xuyên qua lớp đất thứ 4 (Sét lẫn ít bột và cát ,độ dẻo cao, trạng thái dẻo cứng đến
nửa cứng) và cắm vào lớp 5a (cát vừa đến mịn lẫn bột, màu xám trắng, trạng thái chặt vừa). Chiều dài cọc chọn Lc=25.5m (dùng 3 cọc 8.5m). Vậy chiều dài từ mũi cọc lên đáy đài là 24.9m. 2.2. Chọn cọc tiết diện vuông : 40*40 (cm)
Diện tích tiết diện ngang cọc : Ap = 0.4*0.4 = 0.16 (m2) Chu vi tiết diện ngang cọc : u = 4*0.4 =1.6 (m)
2.3 Chọn cường độ Bê tông : Chọn bê tông M300 : Rb = 13000(KN/m2), Rbt = 1000 (KN/m2)
2.4 Chọn cốt thép làm cọc :
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 70 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Chọn thép A-II : Rs = Rsc = 280000 (KN/m2) Chọn 8φ16 (Fa = 16,08 cm2), cốt đai φ6
3. Chọn kích thước đài cọc : Chọn đài cọc có diện tích Fđài = 3.3(m) *3.3(m) Chọn chiều cao của đài : hđ = 1 (m)
±0.00m
-1.50m
-2.50m
-27.40m
MNN= -1.00m
III. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC
1/ Sức chịu tải của cọc theo vật liệu Qavl =ϕ (RbAb+RsAs)
Trong đó: Rs = 280000 (KN/m2) Rb = 13000(KN/m2) As : diện tích tiết diện ngang của cốt thép trong cọc As = 16.08 *10-4(m2) Ap : diện tích tiết diện ngang của cọc Ap = 0.16 (m2) Ab : diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc: Ab =Ap – As = 0.16-16.08*10-4 = 0.158(m2) =ϕ 1.028 – 0.0000288* λ d
2 – 0.0016*λ d
λ = 0ld
= 0*ld
μ = 0,7*20.6 36.050,4
=
=ϕ 1.028 – 0.0000288*36.052 – 0.0016*36.05=0.933 Suy ra: Qavl =0.933*(13000*0.158 + 280000*16.08*10-4 ) =2336(KN)
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 71 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
2/ Sức chịu tải của cọc theo điều kiện nền đất.
p p ps s sa
S P S P
Q A qQ A fQF S F S F S F S
= + = +
Trong đó: -
sQ : Cường độ ma sát của đất nền tác dụng xung quanh cọc
-pQ : Cường độ của đất nền tác dụng ngay dưới mũi cọc ( phản lực của đất
nền lên mũi cọc) -
sf : Cường độ ma sát của đất nền
-pq : Cường độ của đất nền tác dụng lên mũi cọc
-SF S : Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên
-PF S : Hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc
-SA : Diện tích xung quanh của cọc chịu tác dụng ma sát của đất
-PA : Diện tích tiết diện ngang của mũi cọc
Lưu ý: ta ns a h af c σ ϕ′= +
Với: - ; ;a ac cϕ ϕ= : Lực dính của cọc và đất và góc nội ma sát của cọc và lớp đất đang
xét. -
0h v Kσ σ′ ′= : Ứng xuất pháp tuyến hữu hiệu của đất nền tác dụng lên bề mặt cọc
Trong đó:
+/ v Hσ γ′ = : Ở đây do ta xét áp lực ngang của đất tác dụng lên bề mặt cọc (do sự biến dạng của đất).
+/ 0 1SK K S inϕ= = − ( Theo Jaky): Hệ số áp lực ngang.
• Thành phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc (
SQ ): (*)
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 72 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
±0.00m
MNN=-1m
2.50
018
.100
1.00
0
2.00
03.
800
LÔÙP 1
LÔÙP 2
LÔÙP 3
LÔÙP 4
1.70
018
.900
2.00
03.
800
1.00
0
LÔÙP 5a
1.00
0
LÔÙP 1 1,7 m
LÔÙP 2 18,9 m
LÔÙP 3A 2 m
LÔÙP 4
CAÙT VÖØA - TRAÏNG THAÙI CHAËT ÑEÁN BÔØI RÔØIγ =18.32(ΚΝ/m3),φ= 24°,C =3(ΚΝ/m2)
SEÙT BUØN LAÃN HÖÕU CÔ VAØ ÍT CAÙT MAØU XAÙMÑEN ÑOÄ DEÛO CAO-TRAÏNG THAÙI RAÁT MEÀM
TTGH I :φ=[7°17'−8°25'] ; C =[7,09− 7,65](ΚΝ/m2); γ =[14.66−14,92](ΚΝ/m3)
CAÙT MÒN LAÃN ÍT SEÙT, MAØU XAÙM VAØNG NAÂU NHAÏT - TRAÏNG THAÙI BÔØI RÔØI
SEÙT LAÃN BOÄT VAØ ÍT CAÙT,MAØU XAÙM NHAÏT/VAØNGNAÂU, ÑOÄ DEÛO CAO - TRAÏNG THAÙI DEÛO CÖÙNG ÑEÁN NÖÛA CÖÙNG
TTGH II : φ=[7°31'−8°11'] ; C =[7,19− 7,55](ΚΝ/m2); γ =[14,71−14,87](ΚΝ/m3)
TTGH I :φ=[28°11'−30°6'] ; C =[0− 7,92](ΚΝ/m2); γ =[18,75−19,47](ΚΝ/m3)
TTGH II :φ=[28°35'−29°40'] ; C =[0,009− 5,88](ΚΝ/m2); γ =[18,94−19,28](ΚΝ/m3)
TTGH I :φ=[11°38'−17°50']; C =[4,73− 29,78](ΚΝ/m2); γ =[18,61−19,41](ΚΝ/m3)
TTGH II :φ=[12°50'−16°42']; C =[9,66− 24,8](ΚΝ/m2); γ =[18,78−19,23](ΚΝ/m3)
LÔÙP 5B
CAÙT VÖØA ÑEÁN MÒN LAÃN BOÄT, MAØU XAÙM TRAÉ NG TRAÏNG THAÙI BÔØI ROØI
TTGH I :φ=[25°10'−27°9'] ; C =[0− 7,61](ΚΝ/m2); γ=[18,4−18,56](ΚΝ/m3)
TTGH II :φ=[25°38'−26°33'] ; C =[0− 5,71](ΚΝ/m2); γ=[18,44−18,53](ΚΝ/m3)
16.7 mLÔÙP 5A
CAÙT VÖØA ÑEÁN MÒN LAÃN BOÄT, MAØU XAÙM TRAÉ NG TRAÏNG THAÙI CHAËT VÖØA
TTGH I :φ=[29°15'−30°] ; C =[0− 6,93](ΚΝ/m2); γ=[19,2−19,46](ΚΝ/m3)
TTGH II :φ=[29°33'−30°32'] ; C =[0,49− 5,45](ΚΝ/m2); γ=[19,25−19,41](ΚΝ/m3)
3.8 m
4.9m
MAËT CAÉT ÑÒA CHAÁT (Hoà sô ñòa chaát 3B)
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 73 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
- Xét thành phần chịu tải do ma sát xung quanh ở lớp đất số 2: ta ns a h af c σ ϕ′= +
0
0 2
0 2
1
1 8 .1(1 s in ) (1 * 1 8 .3 2 ) (0 .7 * 8 .3 2 ) (0 .8 * 4 .7 ) ( * 4 .7 )2
* (1 7 1 7 ') 6 1 .6 5 ( / )ta n 7 .0 9 6 1 .6 5 * ta n 7 1 7 ' 1 4 .8 4 5 ( / )1 4 .8 4 5 * 0 .4 * 4 * 1 8 .1 4 3 0 ( )
h v
s a h a
S S s
K H
S in K N mf C K N m
Q A f K N
σ σ γ ϕ
σ ϕ
⎡ ⎤′ ′= = − = + + +⎢ ⎥⎣ ⎦− =
′⇒ = + = + =⇒ = = =
- Xét thành phần chịu tải do ma sát xung quanh ở lớp đất số 3: ta ns a h af c σ ϕ′= +
0
0
2
0 2
2
(1 )2(1 * 1 8 .3 2 ) (0 .7 * 8 .3 2 ) (0 .8 * 4 .7 ) (1 8 .1 * 4 .7 ) ( * 8 .7 5 ) (1 2 8 1 1 ')2
6 4 .3 7 ( / )ta n 0 6 4 .3 7 * ta n 2 8 1 1 ' 3 4 .3 8 5 ( / )3 4 .3 8 5 * 0 .4 * 4 * 2 1 1 0 ( )
h v
s a h a
S S s
K H S in
S in
K N mf C K N m
Q A f K N
σ σ γ ϕ
σ ϕ
′ ′= = −
⎡ ⎤= + + + + −⎢ ⎥⎣ ⎦=
′⇒ = + = + =⇒ = = =
- Xét thành phần chịu tải do ma sát xung quanh do lớp đất số 4:
ta ns a h af c σ ϕ′= +
0
0
2
0 2
3
(1 )3 .8(1 * 1 8 .3 2 ) (0 .7 * 8 .3 2 ) (1 8 .9 * 4 .7 ) ( 2 * 8 .7 5 ) ( * 8 .6 1) (1 1 1 3 8 ')2
1 1 6 .4 8 ( / )ta n 4 .7 3 1 1 6 .4 8 * ta n 1 1 3 8 ' 2 8 .4 5 ( / )2 8 .4 5 * 0 .4 * 4 * 3 .8 1 7 3( )
h v
s a h a
s S s
K H S in
S in
K N mf C K N m
Q A f K N
σ σ γ ϕ
σ ϕ
′ ′= = −
⎡ ⎤= + + + + −⎢ ⎥⎣ ⎦=
′⇒ = + = + =⇒ = = =
- Xét thành phần chịu tải do ma sát xung quanh do lớp đất số 5a:
ta ns a h af c σ ϕ′= +
0
0 2
0 2
4
(1 )1(1 * 1 8 .3 2 ) (0 .7 * 8 .3 2 ) (1 8 .9 * 4 .7 ) ( 2 * 8 .7 5 ) (3 .8 * 8 .6 1) ( * 9 .2 )2
* (1 2 9 1 5 ') 1 1 6 .4 8 ( / )ta n 4 .7 3 1 1 6 .4 8 * ta n 1 1 3 8 ' 4 8 ( / )4 8 * 0 .4 * 4 * 1 7 7 ( )
h v
s a h a
s S s
K H S in
S in K N mf C K N m
Q A f K N
σ σ γ ϕ
σ ϕ
′ ′= = −
⎡ ⎤= + + + + +⎢ ⎥⎣ ⎦− =
′⇒ = + = + =⇒ = = =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 74 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Vậy ta có cường độ ma sát của đất nền tác dụng xung quanh cọc là:
1 2 3 4 4 3 0 1 1 0 1 7 3 7 7 7 9 0 ( )S S S S SQ Q Q Q Q K N= + + + = + + + =
• Thành phần sức chịu mũi của đất dưới mũi cọc (
pQ ) : (**)
- Trong trường hợp này ,, a aCγ ϕ được tính toán trong trạng thái cường độ của đất tác
dụng lên mũi cọc (cường độ đất nền tác dụng lên mũi cọc để cọc không bị “ tuột” khi đóng và chịu tải trọng).
- Theo phương pháp Terazaghi: Lớp đất ngay tại mũi cọc là lớp đất thứ 4 có: Tính theo phương pháp Terazaghi:
Tại lớp đất số 5a, ta có 0
27.929 15 ' 16.4
15.4
c
q
NN
Nγ
ϕ
⎧ =⎪
= ⇒ =⎨⎪ =⎩
'1 .3 0 .4p c v q mq cN N d N γσ γ= + + : Tính cho cọc có tiết diện hình vuông
Trong đó:
'
2
(1 8 .3 2 * 1) (8 .3 2 * 0 .7 ) (1 8 .9 * 4 .7 ) (8 .7 5 * 2 ) (8 .6 1 * 3 .8 ) (9 .2 * 1)
1 7 2 ( / )v
K N m
σ = + + + + +
= 39 .2 ( / ) :m K N mγ = Dung trọng của lớp đất ngay ở dưới mũi cọc.
20 ( / )c K N m= : Lực dính của lớp đất ngay dưới mũi cọc. '
2
1 .3 0 .4 1 .3 * 0 * 2 7 .9 1 7 2 * 1 6 .4 0 .4 * 9 .2
* 0 .4 * 1 5 .4 2 8 4 3( / )p c v q mq c N N d N
K N mγσ γ= + + = + +
=
Vậy ta có Cường độ của nền tác dụng ngay dưới mũi cọc (phản lực của đất nền lên mũi cọc) là: 0 .4 * 0 .4 * 2 8 4 3 4 5 5 ( )p p pQ A q K N= = =
• Từ (*) và (**) ta có:
7 9 0 4 5 5 5 4 7 ( )2 3
psa
S p
QQQ K NF S F S
= + = + =
3/ Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu vật lý:
1
n
tc R p P f s i ii
Q m q A u m f l=
= + ∑
tca
QQk
= ; với k=1.75
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 75 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
- Ta có độ sệtLI tại lớp đất thứ 4 là:
1
w w 2 9 .5 2 0 .5 2 0 .3 5w w 4 6 .0 4 2 0 .5 2
pL
p
I− −
= = =− −
- Ta có trạng thái tự nhiên lớp đất thứ 5a là Cát vừa đến mịn lẫn bột, màu xám trắng, trạng thái chặt vừa và Z=27.4 m:
Tra bảng 3.18, 3.19, 3.20, Trang 201, 202. 2 2 2
50.8; 52.15( / ); 4518( / ); 1.6( ); 0.16( )R s p pm f KN m q KN m u m A m⇒ = = = = =
Chia lớp đất cọc đi qua thành nhiều lớp có li ≤ 2(m) và lập thành bảng : Z(m) Li (m) Trạng thái fsi mf mf.fsi.li 3.5 2 IL=1.3 5 1 10 5.5 2 IL=1.3 6 1 12 7.5 2 IL=1.3 6 1 12 9.5 2 IL=1.3 6 1 12 11.5 2 IL=1.3 6 1 12 13.5 2 IL=1.3 6 1 12 15.5 2 IL=1.3 6 1 12 17.5 2 IL=1.3 6 1 12 19.5 1.1 IL=1.3 6 1 6.6 20.1 1 IL=1.3 6 1 6
21.6 2 Cát mịn lẫn ít sét trạng thái chặtvừa 6 1 12
23.6 2 0.35 51.4 0.9 92.52 25.5 1.8 0.35 54.5 0.9 88.29
26.9 1 Cát vừa đến mịn trạng thái chặtvừa 60.1 0.9 54.09
∑ = 353.50 0 .8 * 4 5 1 8 * 0 .1 6 1 .6 * 3 5 3 .5 1 1 4 4 ( )tcQ K N= + =
1 1 4 4 6 5 3 .7 ( )1 .7 5 1 .7 5
tca
QQ K N= = =
Qua 1, 2, 3 tachọn:
; 2 ; 3 ;( ) ( 2 3 3 6; 5 4 7 ; 6 5 3 .7 ) 5 4 7 ( )a a v l a aQ M in Q Q Q M in K N= = =
IV. CHỌN SỐ LƯỢNG CỌC VÀ BỐ TRÍ CỌC: 1/ Chọn số lượng cọc:
3 6 6 41 .5 1 05 4 7
t t
a
Nn
Qβ= = =∑
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 76 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
β : Hệ số xét đến ảnh hưởng của các moment tác động lên móng cột
( 1 .2 1 .6 )β = ÷
Vậy ta chọn số lượng cọc được thiết kế là 12 cọc. 2/ Sau khi chọn số lượng cọc, ta kiểm tra tiết diện cọc:
[ ]
22 2
2
2
5 4 7 3 4 1 8 .7 5 ( / )0 .4
3 6 6 4 0 .0 9 ( )1 2 * 3 4 1 8 .7 5 ( 2 2 * 1 ( 2 2 1 0 ) * 1 .5 )
0 .4 * 0 .4 0 .1 6 ( )
atb
tc
tb tb f
QQ K N md
NF m
Q D
m
γ
= = =
= = =− − + −
< =
∑
Chọn mép đài cách mép ngoài của cọc ngoài cùng là: 250 (mm)=0.250 cm
V. BỐ TRÍ CỌC:
3300
45012001200450
4500
700
600
450
1200
1200
450
400
M yN
Hx
tt
1 2 4
5
9 10 12
6 8
3
11
7
1200
KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ( LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC).
1/ Tổng tải trọng lên đúng trọng tâm của hệ cọc và trọng tâm đáy đài cọc
3 6 6 4 ( 2 2 * 1 1 2 * 1 .5 ) * 3 .3 * 4 .5 4 2 5 8 ( )tt t ttb f dN N D F K Nγ= + = + + =∑
Trong đó: Fđ: Diện tích đài cọc
tbγ : Dung trọng trung bình giữa bê tông và đất
2/ Tổng moment tính toán tác dụng lên đáy đài:
2 6 7 3 7 4 * 1 6 4 1( )t t tt ttdM M Q h K N= + = + =∑
3/ Xác định tải trọng tác dụng lên cọc 1;5 và 9: Ta có : P1= P5 =P9
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 77 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
12
1
t tt td y
inp
ii
MNP x
n x=
= − ∑∑∑
Trong đó: - Do moment tác động lên đáy đài xoay xung quanh trục y và không có moment
tác dụng quay xung quanh trục x nên ta chỉ xét đến ttyM .
- ix : Khoảng cách từ trục y ( trọng tâm của đáy đài là góc tọa độ) tới trọng tâm
của cọc
1 5 9
2 6 10
3 7 11
4 8 12
1.80.6
0.61.8
x x x mx x x mx x x mx x x m
= = = −⎧⎪ = = = −⎪⎨ = = =⎪⎪ = = =⎩
2 2 2 2 2 2 2 2 2 21 2 3 43 3 3 3 3*( 1.8 ) 3*( 0.6 ) 3*(0.6 ) 3*(1.8 ) 21.6( )ix x x x x m⇒ = + + + = − + − + + =∑
n: Số lượng cọc
12
1
4258 641 1.8 301.417( )12 21.6
ttttdy
inp
ii
MNP x KN
n x=
= − = − − =∑∑∑
4/ Xác định tải trọng tác dụng lên cọc 2;6 và 10 : Ta có : P2= P6 =P10
22
1
4258 641 0.6 337.028( )12 21.6
ttttdy
inp
ii
MNP x KN
n x=
= − = − − =∑∑∑
5/ Xác định tải trọng tác dụng lên cọc 3;7 và 11: Ta có : P3= P7 =P11
32
1
4258 641 0.6 372.639( )12 21.6
ttttdy
inp
ii
MNP x KN
n x=
= + = + =∑∑∑
6/ Xác định tải trọng tác dụng lên cọc 4;8 và 12: Ta có : P4= P8 =P12
42
1
4258 641 1.8 408.25( )12 21.6
ttttdy
inp
ii
MNP x KN
n x=
= + = + =∑∑∑
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 78 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
min 1 5 9
max 4 8 12
301.417( ) 0408.25( ) 547( )a
P P P P KNP P P P KN Q KN
⇒ = = = = > ⎫⎬⇒ = = = = < = ⎭
(Thõa mãn)
7/ Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm: - * *nh p aQ n Qη=
- Hệ số nhóm:
[ ]( 1) ( 1)1
90* *n m m n
m nη θ
− + −= −
Trong đó: 3m = : Số hàng cọc 4n = : Số cọc trong 1 hàng
np = 12 : Số cọc S: Khoảng cách hai cọc tính từ tâm
00 .4(d eg ) arctg ar 1 8 .43 '1 .2
d ctgs
θ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞= = =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠
[ ] 0( 1) ( 1) (4 1)*3 (3 1)*41 1 18 .43' 0.7190* * 90*3*4
n m m nm n
η θ− + − − + −⎡ ⎤= − = − =⎢ ⎥⎣ ⎦
- Sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm:
* * 0.71*12*547 4660.44( )
3664 (22*1 12*1.5)*3.3*4.5 4258( )nh p a
tt tttb f d
Q n Q KN
N N D F KN
η
γ
= = =
= + = + + =∑
nh
ttQ N⇒ >∑ (Thõa mãn), vậy ta chọn số cọc được bố trí là 12 cọc.
VI. KIỂM TRA ĐỘ LÚN CỦA MÓNG CỌC:
1/ Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc (móng khối quy ước): - Từ mép cọc ngay dưới đáy đài, ta hạ một góc α xuống mặt phẳng ở mũi cọc, ta
có:
0 0 0 001
1
18.1*7 17' 2*28 11' 3.8*11 38' 1*29 15' 10 38'18.1 2 3.8 1
n
i ii
tb n
ii
l
l
ϕϕ =
=
+ + += = =
+ + +
∑
∑
0010 38' 2 6'
4 4tbϕα⇒ = = =
Chiều dài của khối móng quy ước: 02 2.8 2* (2 6')*24.9 2.8 5.06( )qu cocL tg L tg mα= + = + =
Chiều dài của khối móng quy ước:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 79 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
02 4 2* (2 6')*24.9 4 6.26( )qu cocB tg L tg mα= + = + =
Diện tích khối móng quy ước: 25.06*6.26 31.68( )qu qu quF B L m= = = =
- Dung trọng bình quân của đất trên khối móng quy ước:
31*18.32 0.7*8.32 18.9*4.7 2*8.75 3.8*8.61 1*9.2 6.29( / )27.4
i itbqu
i
hKN m
hγ
γ + + + + += = =∑
∑
- Thể tích dài: 3* * 3.3*4.5*1 14.85( )dai dV B L h m= = =
- Thể tích dọc: 3* * 12*24.9*0.4*0.4 47.808( )coc coc cocV n L F m= = =
- Thể tích đất: 3* ( ) 31.68*27.4 (14.85 47.808) 805.374( )dat qu dai cocV F L V V m= − + = − + =
- Trọng lượng đất trên khối móng quy ước:
* 805.374*6.29 5065.8( )dat dat tbquQ V KNγ= = =
- Trọng lượng bê tông:
*25 (14.85 47.808)*25 1566.45( )bt btQ V KN= = + =
2/ Kiểm tra điều kiện ổn định của đất nền dưới đáy móng khối quy ước:
Tổng tải trọng của khối móng quy ước:
3664 5065.8 1566.45 9818.337( )1.15 1.15
tttc
qu dat btNN Q Q KN= + + = + + =∑
267 374*( ) *(1 24.9) 8655( )1.15 1.15
tc tc tcqu y x d iM M H h l KN= + + = + + =∑ ∑
max/min 2 2
6* 9818.337 6*8655* * 6.26*5.06 6.26 *5.06
tc tcqu quytc
qu qu qu qu
N MP
L B L B⇒ = ± = ±∑
2max
2min
571.86( / )
48.075( / )
tc
tc
P KN m
P KN m
⇒ =
⇒ =
2max min 571.86 48.075 309.968( / )2 2
tc tctc
tbP PP KN m+ +
⇒ = = =
Đất dưới mũi cọc:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 80 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
2
2
0
1 9 .2 5 /0 .4 9 /
2 9 1 5 '
II
K N mc K N mγ
ϕ
⎧ =⎪
=⎨⎪ =⎩
Trong đó: */
1 2 1tcm m k= = =
*/ 0
1.10729 15' 5.424
7.809
ABD
ϕ=⎧
⎪= ⇒ =⎨⎪ =⎩
*/ * ' 2* 172( / )f vD KN mγ σ= = ứng suất có hiệu (áp lực) do trọng lượng bản thân
đất gây ra tại mũi cọc. Sức chịu tải của đất nền tại đáy của khối móng quy ước:
( )*1 2 * *IIII qu f
tc
mmR AB B D c Dk
γ γ⇒ = + +
= 1*(1.107*5.06*9.25+5.424*172+0.49*7.809)=988.568(KN) Vậy ta có:
2 2max
2min
2 2
571.86( / ) 1.2 1.2*988.568 1186.28( / )
48.075( / ) 0
309.968( / ) 988.568( / )
tc II
tc
tc IItb
P KN m R KN m
P KN m
P KN m R KN m
⎫⎧ = ≤ = =⎪⎪ ⎪⇒ = ≥⎨ ⎬
⎪ ⎪= ≤ = ⎪⎩ ⎭
(thỏa mãn)
Kết luận: - Vậy đất dưới mũi cọc đảm bảo điều kiện ổn định vẫn còn làm việc trong giai đoạn
đàn hồi.
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 81 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
N tt
24.9
00
2 60
1 2 4
5
9 10 12
6 8
3
11
7
Lqu
Bqu
3/ Kiểm tra lún (móng khối quy ước):
- Để xác định ứng suất gây lún tại tâm đáy của khối móng quy ước, ta có: *
2
309.968 (18.32*1) (8.32*0.7) (18.9*4.7) (8.75*2) (8.61*3.8) (9.2*1)
137.968( / )
tcgl tb fP P D
KN m
γ= − = − + + + + +
=
Độ lún: [ ]1 2
1
* 8( )1
i ii i
i
e eS S h S cme
−= = ≤ =
+∑ ∑
Chia lớp đất dưới mũi cọc thành từng đoạn nhỏ : 0.4* 0.4*5.06 2.024( )i quh B m= = =
⇒ chọn hi=2 (m). Áp lực ban đầu (do trọng lượng bản thân đấtgây ra) tại lớp đất i:
'1 1i vi i i iP Z eσ γ= = ⇒∑ (theo bảng 1)
Áp lực tại giữa lớp đất i sau khi xây dựng móng:
2 1 2i i gli iP P eσ= + ⇒ (theo bảng 1)
Trong đó : *gli oi glk Pσ = ; oik : hệ số phân bố ứng suất.
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 82 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
oi
lbkZb
⎧⎪⎪∈⎨⎪⎪⎩
tra bảng SGK
Bảng 1: bảng tra hệ số rỗng e. Chọn mẫu 2-23 (ở độ sâu 23,5 – 24 (m) ta tính lún từ độ sâu 25,5 – 26,4 (m)
P (KN/m2) 25 50 100 200 400 800
Hệ số rỗng e 0.895 0.874 0.847 0.812 0.773 0.725
Chọn mẫu 2-29 (ở độ sâu 29,5 – 30 (m) ta tính lún từ độ sâu 26,4 – 30,4 (m)
P (KN/m2) 25 50 100 200 400 800
Hệ số rỗng e 0.895 0.874 0.847 0.812 0.773 0.725
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 83 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
±0.00m
MNN=-1m
2.50
018
.100
1.00
0
2.00
03.
800
LÔÙP 1
LÔÙP 2
LÔÙP 3
LÔÙP 4
1.70
018
.900
2.00
03.
800
1.00
0
LÔÙP 5a
1.00
0
2.00
02.
000
2.00
02.
000
1
2
3
4
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 84 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Ta có bảng tính toán độ lún móng cọc như sau:
Lớp đất
Lớp phân
tố
Chiều dày (hi)
Độ sâu (Zi)
'viσ
(KN/m2)
LB
(m) ZB
(m) K0 gliσ (KN/m2)
1iP (KN/m2)
2iP (KN/m2) 1ie 2ie iS
(m) 1 2 1 181.25 1.237 0.198 0.854 117.82 181.25 299.07 0.819 0.793 0.02862 2 3 199.75 1.237 0.5929 0.674 92.99 199.75 292.74 0.812 0.794 0.01993 2 5 218.25 1.237 0.9881 0.398 54.91 218.25 273.16 0.808 0.798 0.0111
5
4 2 7 236.75 1.237 1.3834 0.245 33.80 236.75 270.55 0.805 0.798 0.0078
iS =∑ 0.0673
Sau khi ta phân chia lớp đất đến phân tố thứ 3, ta có:
15 5 * 33.8( ) 236.75( )gli iKN P KNσ = < = ⇒ Vậy độ lún ổn định tại tâm móng là:
[ ]1 2
1
* 6.73 8( )1
i ii i
i
e eS S h S cme
−= = = ≤ =
+∑ ∑ Vậy ta có bài toán thỏa mãn điều kiện về độ lún.
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 85 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
VII. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN XUYÊN THỦNG CỦA ĐÀI: 1/ Xác định vị trí cọc (nằm trong phần chống xuyên hay xuyên thủng).
0
0
0
3.3 2 * 0.25 2.8( )4.5 2 * 0.25 4( )2 0.6 2 * 0.85 2.3( )2 0.7 2 * 0.85 2.4( )
1 0.15 0.85( )0.15( )
c
c
Y mX mb h mh h mh h a ma m
= − == − =+ = + =
+ = + == − = − =
=
Ta có:
0
0
2.8 2 2.3( )4 2 2.4( )
c
c
Y b h mX h h m
= > + == > + =
⇒ Tháp xuyên thủng không bao trùm hết tất cả đầu cọc.
3300
4500
700
600
4001 2 4
5
9 10 12
6 8
3
11
7
X
2800
250250
250
250
250
250
Ta có:
1( ) 5 ( ) 9 ( ) 2
3664 641 1.8 301.417( )12 21.6
ttttdy
net net net ip i
MNP P P x KNn x
= = = − = − − =∑∑
Toàn bộ tiết diện cọc nằm ngoài tháp xuyên thủng: 2
0 0.4 * 0.4 0.16( )pA A m⇒ = = =
4 ( ) 8 ( ) 12 ( ) 2
3664 641 1.8 408.25( )12 21.6
ttttdy
net net net ip i
MNP P P x KNn x
= = = + = + =∑∑
Toàn bộ tiết diện cọc nằm ngoài tháp xuyên thủng: 2
0 0.4 * 0.4 0.16( )pA A m⇒ = = =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 86 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
2 ( ) 10 ( ) 2
3664 641 0.6 337.028( )12 21.6
ttttdy
net net ip i
MNP P x KNn x
= = − = − − =∑∑
Phần diện tích tiết diện cọc nằm ngoài tháp xuyên thủng:
200
( 2 ) 2.8 (0.6 2 * 0.85)* * 0.4 0.1( )2 2cY b hA d m− + − +⎡ ⎤⇒ = = =⎢ ⎥⎣ ⎦
3( ) 11( ) 2
3664 641 0.6 372.639( )12 21.6
ttttdy
net net ip i
MNP P x KNn x
= = + = + =∑∑
Phần diện tích tiết diện cọc nằm ngoài tháp xuyên thủng:
200
( 2 ) 2.8 (0.6 2 * 0.85)* * 0.4 0.1( )2 2cY b hA d m− + − +⎡ ⎤⇒ = = =⎢ ⎥⎣ ⎦
Lực gây xuyên thủng:
0 01( ) 4 ( ) 2 ( ) 3( )( ) ( )
0.16 0.1(301.417 408.25) (337.028 372.639)0.16 0.16
1153.21( )
xt net net net netp p
A AP P P P PA A
KN
⇒ = + + +
= + + +
=
Ta có: 3
0 00.75 * ( ) 0.75 *1*10 * (0.6 0.85) * 0.85 924.375cx bt c xtP R b h h P⇒ = + = + = <
(Không thỏa điều kiện xuyên thủng) ⇒ Cần phải tăng chiều cao móng lên h=1.2(m)
30 00.75 * ( ) 0.75 *1*10 * (0.6 1.05) *1.05 1299.375cx bt c xtP R b h h P⇒ = + = + = >
Kết luận: Chọn h=1.2 m để móng đảm bảo điều kiện xuyên thủng.
VIII. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG ĐÀI:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 87 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Ntt
1 2 4
5
9 10 12
6 8
3
11
7
I
I
II II
4500
450120012001200450
450
1200
1200
450
3300
1/ Xác định cốt thép bố trí theo phương chiều dài của đài cọc: Xét mặt cắt I-I: -Xem dầm conxôn, ngàm tại mép cột, lực tác dụng lên dầm là phản lực đầu cọc, Ta có
sơ đồ tải trọng như sau:
P4(net)
1450
M I-I
8(net)12(net)
P3(net)7(net)
11(net)250
( )( * )I I i net iM P r− = ∑
Trong đó:
( ) 4( ) 8( ) 12( )( ) 3*408.25 1224.75( )i net net net netP P P P KN= + + = =∑
( )i netP :Phản lực ròng của cọc 4,8,12 lên đài.
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 88 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
ir =1.45(m): Khoảng cách từ tâm cọc i đến mép cột (MC I-I)
( ) 3( ) 7( ) 11( )( ) 3*372.639 1117.92( )i net net net netP P P P KN= + + = =∑
( )i netP :Phản lực ròng của cọc 3,7,11 lên đài.
ir =0.25(m): Khoảng cách từ tâm cọc i đến mép cột (MC I-I)
( )( * ) 1224.75 *1.45 1117.92 * 0.25 2055.37( . )I I i net iM P r KN m−⇒ = = + =∑
Diện tích cốt thép:
4 2 21 3
0
2055.37 77.68 *10 ( ) 77.68( )0.9 0.9 * 280 *10 *1.05
I IS
s
MA m cmR h
−−= = = =
Trong đó: ( )
0 1200 15 1050 1.05( )15
dh h a mm ma mm
= − = − = =⎧⎪⎨ =⎪⎩
⇒ Chọn thép Þ 20(as=3.142cm2)
⇒ Số thanh thép: 1 77.68 24.73.142
S
s
Ana
= = = (thanh)
⇒ Chọn 25 thanh. Khoảng cách giữa các thanh là:
2 *100 3300 2 *100 129.2( )1 25 1
bt mmh
− −= = =
− −
⇒ Chọn thép Þ20@120 để bố trí thép theo phương chiều dài đài cọc. 2/ Xác định cốt thép bố trí theo phương chiều ngắn của đài cọc:
Xét mặt cắt II-II: -Xem dầm conxôn, ngàm tại mép cột, lực tác dụng lên dầm là phản lực đầu cọc, Ta có
sơ đồ tải trọng như sau:
P i( n e t)9 0 0
M I I - I I
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 89 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
( )( * )II II i net iM P r− = ∑
Trong đó:
( ) 1( ) 2( ) 3( ) 4( )( ) 301.417 337.028 372.639 408.25 1419.334( )i net net net net netP P P P P KN= + + + = + + + =∑
( )i netP : Phản lực ròng của cọc lên đài.
ir =0.9(m): Khoảng cách từ tâm cọc i đến mép cột (MC I-I)
( )( * ) 1419.334 * 0.9 1277.4( . )II II i net iM P r KN m−⇒ = = =∑
Diện tích cốt thép:
4 2 22 3
0
1277.4 48.28 *10 ( ) 48.28( )0.9 0.9 * 280 *10 *1.05
I IS
s
MA m cmR h
−−= = = =
Trong đó: ( )
0 1200 15 1050 1.05( )15
dh h a mm ma mm
= − = − = =⎧⎪⎨ =⎪⎩
⇒ Chọn thép Þ 16 (as=2.011cm2)
⇒ Số thanh thép: 1 48.28 242.011
S
s
Ana
= = = (thanh)
⇒ Chọn 24 thanh. Khoảng cách giữa các thanh là:
2 *100 4500 2 *100 186.9( )1 24 1
lt mmh
− −= = =
− −
⇒ Chọn thép Þ16@180 để bố trí thép theo phương chiều ngắn đài cọc. V/ KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN VÀ THI CÔNG CỌC:
Khi vận chuyển cọc bằng hai neo đặt sẵn trên thân cọc, do tác dụng của trọng lượng bản thân cọc, trên tiết diện của cọc sẽ có thớ chịu nén và thớ chịu kéo. Do đó để tiết diện bê tông cốt thép làm việc có lợi nhất thì ta phải tìm vị trí đặt neo sao cho mômen chịu kéo và nén bằng nhau. 1/ Tính cốt thép dọc trong cọc khi lắp cọc dùng hai móc cẩu:
- Sơ đồ tính:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 90 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
0,207L0,207L
8500
0,021qL2
0,0214qL20,0214qL2
q
- Trọng lượng cọc phân bố trên 1m dài:
2 2ax
* 0.4 * 0.4 * 25 4( / )
0.0214 0.0214 * 4 * 8.5 6.185( / )coc bt
m
q F KN m
M qL KN m
γ= = =
⇒ = = =
- Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc: - Các công thức tính toán:
4 2 2max3
0
6.185 0.68*10 ( ) 0.68( )0.9* * 0.9*280*10 *0.36s s
s
MA m cm AR h
−= = = = < chọn
Trong đó: ( )
0
0.4 4040 4 36
4coc
b m cmh h a cma mm
⎧ = =⎪
= − = − =⎨⎪ =⎩
⇒ Vậy thép chọn thỏa điều kiện.
2/ Tính cốt thép dọc trong cọc khi lắp cọc dụng một móc cẩu: - Sơ đồ tính:
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 91 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
0,293L
8500
0,043qL2
0,043qL2
q
- Trọng lượng cọc phân bố trên 1m dài:
2 2ax
* 0.4 * 0.4 * 25 4( / )
0.043 0.043 * 4 * 8.5 12.427( / )coc bt
m
q F KN m
M qL KN m
γ= = =
⇒ = = =
- Tính cốt thép chịu lực bố trí theo chiều dài cọc: - Các công thức tính toán:
4 2 2max3
0
12.427 1.37*10 ( ) 1.37( )0.9* * 0.9*280*10 *0.36s s
s
MA m cm AR h
−= = = = < chọn
Trong đó: ( )
0
0.4 4040 4 36
4coc
b m cmh h a cma mm
⎧ = =⎪
= − = − =⎨⎪ =⎩
⇒ Vậy thép chọn thỏa điều kiện. 3/ Tính thép móc cẩu để vận chuyển và lắp dựng cọc:
- Trọng lượng bản thân cọc:
* * 0.4 * 0.4 * 25 * 8.5 34( / )coc bt cocq F L KN mγ= = =
Tại vị trí móc cẩu, móc cẩu chịu một lực: 34( )mcP q KN= =
Vì thép móc có 2 nhánh nên:
2342 1.214( )28
mcs
s
PA cmR
= = =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 92 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
⇒ Vậy ta chọn thép móc cẩu là 16φ .
VI/ KIỂM TRA CỌC KHI CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG:
Xác định chuyển vị ngang cọc do lực ngang dưới chân cọc gây ra nhằm đảm bảo thỏa điều kiện khống chế của công trình về chuyển vị ngang. Đồng thời xác định các biểu đồ moment, lực cắt, ứng suất nhằm kiểm tra cốt thép trong cọc đủ khả năng chịu lực, cũng như vị trí cần cắt cốt thép.
- Từ lực ngang và moment tác dụng ở đầu cọc, ta phân tích chuyển vị ngang, moment và lực cắt dọc theo chiều dài cọc.
• Ta có moment quán tính tiết diện ngang của cọc: 3 4 4
3 4* 0.4 2.133 *10 ( )12 12 12
b h bI m−= = = =
• Ta có độ cứng tiết diện ngang của cọc: 7 3 22.90 *10 * 2.133 *10 61857( / )bE I KN m−= =
• Ta có d = 0.4m < 8m
⇒ bề rộng quy ước của cọc là : 1.5 0.5 1.5 * 0.4 0.5 1.1( )cb d m= + = + =
• Xác định hệ số nền quy ước: - Tại lớp đất thứ 2 – Bùn xét lẫn ít hữu cơ:
41 1575 *18.1 28507.5( / )K KN m= =
- Tại lớp đất thứ 3 – Cát mịn lẫn ít sét:
42 6500 * 2 13000( / )K KN m= =
- Tại lớp đất thứ 4 – Sét lẫn ít bột và cát:
43 6500 * 3.8 24700( / )K KN m= =
- Tại lớp đất thứ 5 – Cát vừa đến mịn lẫn bột:
44 6500 *1 6500( / )K KN m= =
4( * ) 28507.5 13000 24700 6500 2920( / )18.1 2 3.8 1
i i
i
K lK KN m
l+ + +
⇒ = = =+ + +
∑∑
• Ta có hệ số biến dạng:
155* 2920 *1.1 0.553( )* 61857
cbd
b
K b mE I
α −= = =
• Chiều dài cọc trong đất tính đổi :
* 0.553 * 24.9 13.77( )e bdl l mα= = =
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 93 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
• Các chuyển vị ; ; ;HH HM MH MMδ δ δ δ của cọc ở cao trình đáy đài, do các
ứng lực đơn vị đặt ra ở cao trình này.
;HH HMδ δ : là chuyển vị do lực ngang đơn vị 0 1H = gây ra.
;MH MMδ δ : là chuyển vị do moment đơn vị 0 1M = gây ra.
Ta có 15.26( ) 4)el m= > tra bảng 4.2 trang 253 SGK ta có các hệ số:
0 0 02.441; 1.621; 1.751A B C= = =
- 403 3
1 1 * 2.441 2.333 *10 ( / )0.553 * 61857HH
bd b
A m KNE I
δα
−= = =
- 4 102 2
1 1 *1.621 0.857 *10 ( )0.553 * 61857MH
bd b
B KNE I
δα
− −= = =
- 4 1 10
1 1 *1.751 0.512 *10 ( . )0.553 * 61857MM
bd b
C KN mE I
δα
− − −= = =
• Moment uốn và lực cắt của cọc tại cao trình ở đáy đài: Tải trọng ngang tác dụng lên từng cọc:
0
0
0 0
374 31.17( )12 12
31.17( )267* 31.17 *1.2 59.65( . )
12 12s
QH KN
H H KNMM H h KN m
= = =
= =
= + = + =
• Chuyển vị ngang 0y và góc xoay 0ϕ , tại cao trình mặt đất ở đáy đài: 4 4
0 0 0 31.17 * 2.333 *10 59.65 * 0.857 *10HH HMy H Mδ δ − −= + = + 4123.8*10 ( ) 1.238( )m cm−= =
4 40 0 0 31.17 * 0.857 *10 59.65 * 0.512 *10MH MMH Mϕ δ δ − −= + = +
0.0057( )rad=
Áp lực tính toán ( )2/z KN mσ ; moment uốn ( ).zM KN m và lực cắt ( )zQ KN trong
các tiết diện cọc được tính theo các công thức sau:
0 0 00 1 1 1 12 3z e
bd bd bd b bd b
M HK z y A B C DE I E I
ϕσα α α α
⎛ ⎞= − + +⎜ ⎟
⎝ ⎠
2 00 3 0 3 0 3 3z bd b bd b
bd
HM E Iy A E I B M C Dα α ϕα
= − + +
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 94 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
3 20 4 0 4 0 4 0 4z bd b bd b bdQ E Iy A E I B M C H Dα α ϕ α= − + +
Trong đó ez chiều sâu tính đổi, e bdz zα= .
Các giá trị 1 3 4 1 3 4 1 3 4 1 3 4, , , , , , , , , , ,A A A B B B C C C D D D tra trong bảng 3 205G TCXD−
Bảng tính moment uốn zM dọc thân cọc:
Z Ze A3 B3 C3 D3 Mz (KN)
0 0 0 0 1 0 59.65 0.181 0.1 0 0 1 0.1 65.29 0.362 0.2 -0.001 0 1 0.2 70.69 0.542 0.3 -0.004 -0.001 1 0.3 75.82 0.723 0.4 -0.011 -0.002 1 0.4 80.01 0.904 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.5 83.83 1.085 0.6 -0.036 -0.011 0.998 0.6 87.06 1.266 0.7 -0.057 -0.02 0.996 0.699 89.36 1.447 0.8 -0.085 -0.034 0.992 0.799 90.93 1.627 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 91.70 1.808 1 -0.167 -0.083 0.975 0.994 91.26 1.989 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 90.50 2.17 1.2 -0.287 -0.173 0.938 1.183 89.15
2.351 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 86.78 2.532 1.4 -0.455 -0.319 0.866 1.358 83.85 2.712 1.5 -0.559 -0.42 0.811 1.437 80.35 2.893 1.6 -0.676 -0.543 0.739 1.507 76.59 3.074 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 72.31 3.255 1.8 -0.956 -0.867 0.53 1.612 67.64 3.436 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.64 62.99 3.617 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 58.06 3.797 2.1 -1.487 -1.59 -0.01 1.627 52.89 3.978 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.575 47.77 4.159 2.3 -1.912 -2.263 -0.582 1.486 42.52 4.34 2.4 -2.141 -2.663 -0.949 1.352 37.44
4.521 2.5 -2.379 -3.109 -1.379 1.165 32.47 4.702 2.6 -2.621 -3.6 -1.877 0.917 27.85
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 95 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
4.882 2.7 -2.865 -4.137 -2.452 0.598 23.13 5.063 2.8 -3.103 -4.718 -3.108 0.197 18.95 5.244 2.9 -3.331 -5.34 -3.852 -0.295 14.72 5.425 3 -3.54 -6 -4.688 -0.891 11.00 5.606 3.1 -3.722 -6.69 -5.621 -1.603 7.13 5.787 3.2 -3.864 -7.403 -6.653 -2.443 3.99 5.967 3.3 -3.955 -8.127 -7.785 -3.424 1.02 6.148 3.4 -3.979 -8.847 -9.016 -4.557 -1.50 6.329 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 -3.63 6.51 3.6 -3.757 -10.196 -11.751 -7.325 -5.65
6.691 3.7 -3.471 -10.776 -13.235 -8.979 -7.33 6.872 3.8 -3.036 -11.252 -14.774 -10.821 -8.28 7.052 3.9 -2.427 -11.585 -16.346 -12.854 -9.09 7.233 4 -1.614 -11.731 -17.919 -15.075 -9.25
BIỂU ĐỒ MÔ MENT CỦA CỌC CHỊU TẢI NGANG
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-20,00 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00Mz (KN.m)
Z (m
)
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 96 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
Bảng tính lực cắt zQ dọc thân cọc:
Z Ze A4 B4 C4 D4 Qz (KN) 0 0 0 0 0 1 31.170
0.181 0.1 -0.005 0 0 1 30.522 0.362 0.2 -0.02 -0.003 0 1 28.903 0.542 0.3 -0.045 -0.009 -0.001 1 26.280 0.723 0.4 -0.08 -0.021 -0.003 1 22.975 0.904 0.5 -0.125 -0.042 -0.008 0.999 19.215 1.085 0.6 -0.18 -0.072 -0.016 0.997 15.001 1.266 0.7 -0.245 -0.114 -0.03 0.994 10.557 1.447 0.8 -0.32 -0.171 -0.051 0.989 6.141 1.627 0.9 -0.404 -0.243 -0.082 0.98 1.723 1.808 1 -0.499 -0.333 -0.125 0.967 -2.699 1.989 1.1 -0.603 -0.443 -0.183 0.946 -6.875 2.17 1.2 -0.716 -0.575 -0.259 0.917 -10.687
2.351 1.3 -0.838 -0.73 -0.356 0.876 -14.252 2.532 1.4 -0.967 -0.91 -0.479 0.821 -17.321 2.712 1.5 -1.105 -1.116 -0.63 0.747 -20.269 2.893 1.6 -1.248 -1.35 -0.815 0.652 -22.621 3.074 1.7 -1.396 -1.613 -1.036 0.529 -24.554 3.255 1.8 -1.547 -1.906 -1.299 0.374 -26.023 3.436 1.9 -1.699 -2.227 -1.608 0.181 -27.305 3.617 2 -1.848 -2.578 -1.966 -0.057 -27.983 3.797 2.1 -1.992 -2.956 -2.379 -0.345 -28.475 3.978 2.2 -2.125 -3.36 -2.849 -0.692 -28.458 4.159 2.3 -2.243 -3.785 -3.379 -1.104 -28.239 4.34 2.4 -2.339 -4.228 -3.973 -1.592 -27.711
4.521 2.5 -2.407 -4.683 -4.632 -2.161 -26.931 4.702 2.6 -2.437 -5.14 -5.355 -2.821 -25.962 4.882 2.7 -2.42 -5.591 -6.143 -3.58 -24.783 5.063 2.8 -2.346 -6.023 -6.99 -4.445 -23.522 5.244 2.9 -2.2 -6.42 -7.892 -5.423 -22.046 5.425 3 -1.969 -6.765 -8.84 -6.52 -20.396
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 97 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
5.606 3.1 -1.638 -7.034 -9.822 -7.739 -18.914 5.787 3.2 -1.187 -7.204 -10.822 -9.082 -17.026 5.967 3.3 -0.599 -7.243 -11.819 -10.549 -15.286 6.148 3.4 0.147 -7.118 -12.787 -12.133 -13.458 6.329 3.5 1.074 -6.789 -13.692 -13.826 -11.504 6.51 3.6 2.205 -6.212 -14.496 -15.613 -9.471
6.691 3.7 3.563 -5.338 -15.151 -17.472 -7.393 6.872 3.8 5.173 -4.111 -15.601 -19.374 -5.319 7.052 3.9 7.059 -2.473 -15.779 -21.279 -2.939 7.233 4 9.244 -0.358 -15.61 -23.14 -0.452
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT CỦA CỌC CHỊU TẢI
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-40,000 -30,000 -20,000 -10,000 0,000 10,000 20,000 30,000 40,000Q (KN)
Z (m
)
Bảng tính ứng suất zσ theo phương ngang của mặt bên cọc:
Z Ze A1 B1 C1 D1 ( )z KNσ
0 0 1 0 0 0 0 0.181 0.1 1 0.1 0.005 0 9.98395890.362 0.2 1 0.2 0.02 0.001 18.2452840.542 0.3 1 0.3 0.045 0.004 24.882786
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 98 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
0.723 0.4 1 0.4 0.08 0.011 30.0162150.904 0.5 1 0.5 0.125 0.021 33.747 1.085 0.6 0.999 0.6 0.18 0.036 36.1479611.266 0.7 0.999 0.7 0.245 0.057 37.4794231.447 0.8 0.997 0.799 0.32 0.085 37.7365971.627 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 37.0758031.808 1 0.992 0.997 0.499 0.167 35.8033431.989 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 33.8075522.17 1.2 0.979 1.192 0.718 0.288 31.159759
2.351 1.3 0.969 1.287 0.841 0.365 28.2095192.532 1.4 0.955 1.379 0.974 0.456 25.0780552.712 1.5 0.937 1.468 1.115 0.56 21.78703 2.893 1.6 0.913 1.553 1.264 0.678 18.2947423.074 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 14.7485583.255 1.8 0.843 1.706 1.584 0.961 11.2314153.436 1.9 0.795 1.77 1.752 1.126 7.97465573.617 2 0.735 1.823 1.924 1.308 4.80292643.797 2.1 0.662 1.863 2.098 1.506 1.77085713.978 2.2 0.575 1.887 2.272 1.72 -0.813823 4.159 2.3 0.47 1.892 2.443 1.95 -3.414519 4.34 2.4 0.347 1.874 2.609 2.195 -5.328195
4.521 2.5 0.202 1.83 2.765 2.454 -7.26126 4.702 2.6 0.033 1.755 2.907 2.724 -9.079057 4.882 2.7 -0.162 1.643 3.03 3.003 -10.38821 5.063 2.8 -0.385 1.49 3.128 3.288 -11.39929 5.244 2.9 -0.64 1.29 3.196 3.574 -12.54 5.425 3 -0.928 1.037 3.225 3.858 -13.49904 5.606 3.1 -1.251 0.723 3.207 4.133 -13.93688 5.787 3.2 -1.612 0.343 3.132 4.392 -14.86776 5.967 3.3 -2.011 -0.112 2.991 4.626 -15.24883 6.148 3.4 -2.45 -0.648 2.772 4.826 -15.85095 6.329 3.5 -2.928 -1.272 2.463 4.98 -16.35783 6.51 3.6 -3.445 -1.991 2.05 5.075 -17.09999
Đồ Án Nền Móng Khoa Kỹ Thuật Công Trình
SVTH: Hoàng Văn Tưởng Trang: 99 GVHD: TS. Leâ Troïng Nghóa
6.691 3.7 -4 -2.813 1.52 5.097 -17.70255 6.872 3.8 -4.59 -3.742 0.857 5.029 -18.91203 7.052 3.9 -5.21 -4.784 0.047 4.853 -19.88629 7.233 4 -5.854 -5.941 -0.927 4.548 -21.35224
BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG CỦA CỌC CHỊU TẢI NGANG
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50Sz (KN.m)
Z (m
)
• Dự vào kết quả tính toán zM trên ta có có: max 91.70( . )zM KN m=
⇒ Kiểm tra diện tích cốt thép chịu lực trong thân cọc với max 91.70( . )zM KN m=
Các công thức tính toán:
4 2 2max3
0
91.70 10.1*10 ( ) 10.1( )0.9* * 0.9*280*10 *0.36s s
s
MA m cm AR h
−= = = = < chọn
Trong đó: ( )
0
0.4 4040 4 36
4coc
b m cmh h a cma mm
⎧ = =⎪
= − = − =⎨⎪ =⎩
⇒ Vậy thép chọn thỏa điều kiện.