Thiết Kế Móng Cọc Nhà Dân - KetcauSoft

Có thể bạn quan tâm

Đăng nhập

Email Password Giữ đăng nhập Quên mật khẩu ? Bạn chưa có tài khoản ? Đăng ký Đăng nhập

Khôi phục mật khẩu

Email Password mới Bạn chưa có tài khoản ? Đăng ký Đổi mật khẩu

Đăng ký tài khoản

Email Password Nhập lại Password Tên hiển thị Quên mật khẩu ? Bạn đã có tài khoản ? Đăng nhập Đăng ký

Trang chủ
Phần mềm
PHẦN MỀM TÍNH TOÁN
- IFD Thiết kế Móng đơn
- PBC Tính toán sức chịu tải của Cọc
- PFD Thiết kế Móng cọc
- EQL Tính toán tải trọng Động đất
- WDL Tính toán tải trọng Gió
- RCC Tính toán và thiết kế cốt thép Cột
- KTV Kiểm tra Vách
- RCBc Tính toán cốt thép Dầm
- RCSc Thiết kế cốt thép Sàn
- STF Thiết kế khung thép tiền chế
PHẦN MỀM TRIỂN KHAI
- KFM Mô hình khung thép tiền chế
- DSG Bộ công cụ triển khai nhà dân
- IFDe Triển khai chi tiết Móng đơn
- PFDe Triển khai chi tiết Đài cọc
- RCCd Triển khai chi tiết Cột
- RCB Triển khai chi tiết Dầm
- RCS Triển khai cốt thép Sàn
PHẦN MỀM PHỤ TRỢ
- Pile Check Hỗ trợ kiểm tra Cọc
- Structural Modelling Triển khai kết cấu
- KCS SSD Thiết kế dàn thép
- KSD Triển khai Shopdrawing cốt thép
- KCS Inside Quản lý các phần mềm KetcauSoft
- ETA Tự động hoá mô hình ETABS
- TMT Thuyết minh tính toán tải trọng
- QuickC Tiện ích tính nhanh của KetcauSoft
- KCS Panel Bảng công cụ của KetcauSoft
- SFD Triển khai chi tiết Móng băng
- PT Section Triển khai Mặt cắt sàn UST
- LAT Triển khai chi tiết Lanh tô
- VCT Vẽ mặt cắt Thang
- QuickDraw Tiện ích vẽ nhanh của KetcauSoft
- CTK Thống kê cốt thép
- STK Thống kê thép hình
- KCS Etabs GEN Phần mềm hỗ trợ Etabs
- KCS Plotter In ấn tự động trong CAD
- Excel To PDF Hỗ trợ xuất file PDF
Hướng dẫn SD
Thư viện - Tài liệu Thư viện Tài liệu Các khái niệm trong thiết kế kết cấu Danh sách TCVN Tra cứu dữ liệu địa chất Hoạt tải sử dụng Thông số vật liệu Sát hạch chứng chỉ hành nghề
Đào tạo
Diễn đàn

Các gói phần mềm Download

Đăng nhập Đăng nhập Đăng ký tài khoản

Toggle navigation

Trang chủ
Phần mềm
IFD - Thiết kế Móng đơn

PBC - Tính toán sức chịu tải của Cọc

PFD - Thiết kế Móng cọc

EQL - Tính toán tải trọng Động đất

WDL - Tính toán tải trọng Gió

RCC - Tính toán và thiết kế cốt thép Cột

KTV - Kiểm tra Vách

RCBc - Tính toán cốt thép Dầm

RCSc - Thiết kế cốt thép Sàn

STF - Thiết kế khung thép tiền chế

KFM - Mô hình khung thép tiền chế

DSG - Bộ công cụ triển khai nhà dân

IFDe - Triển khai chi tiết Móng đơn

PFDe - Triển khai chi tiết Đài cọc

RCCd - Triển khai chi tiết Cột - Vách

RCB - Triển khai chi tiết Dầm

RCS - Triển khai cốt thép Sàn

Pile Check - Hỗ trợ kiểm tra Cọc

Structural Modelling - Triển khai kết cấu

KCS SSD - Thiết kế dàn thép

KSD - Triển khai Shopdrawing cốt thép

KCS Inside - Quản lý các phần mềm KetcauSoft

ETA - Tự động hoá mô hình ETABS

TMT - Thuyết minh tính toán tải trọng

QuickC - Tiện ích tính nhanh của KetcauSoft

KCS Panel - Bảng công cụ của KetcauSoft

SFD - Triển khai chi tiết Móng băng

PT Section - Triển khai Mặt cắt sàn UST

LAT - Triển khai chi tiết Lanh tô

VCT - Vẽ mặt cắt Thang

QuickDraw - Tiện ích vẽ nhanh của KetcauSoft

CTK - Thống kê cốt thép

STK - Thống kê thép hình

KCS Etabs GEN - Phần mềm hỗ trợ Etabs

KCS Plotter - In ấn tự động trong CAD

Excel To PDF - Hỗ trợ xuất file PDF
Hướng dẫn SD
Thư viện - Tài liệu Thư viện Tài liệu Các khái niệm trong thiết kế kết cấu Tra cứu dữ liệu địa chất Hoạt tải sử dụng Thông số vật liệu Sát hạch chứng chỉ hành nghề Diễn đàn
Đào tạo
Diễn đàn
Mua phần mềm
Download
Đăng nhập / Đăng ký

Các gói phần mềm Download

Đăng nhập Đăng nhập Đăng ký tài khoản

THƯ VIỆN KETCAUSOFT

Thư viện
Tài liệu
TCVN
Các khái niệm
Dữ liệu địa chất
Vật liệu
Diễn đàn

Thiết kế móng cọc nhà dân

Hồ Việt Hùng 12/06/2020 67,085

Bài viết này dành cho các kỹ sư trẻ mới ra trường, khi các bạn đối diện với yêu cầu thiết kế kết cấu nhà dân (hay nhà ở gia đình) - một bài toán phi lý thuyết nhất và cũng thực tế nhất. Tại sao có những ô sàn chỉ đặt một lớp thép? tại sao có những chiếc cột tính thế nào cũng không thể có tiết diện bé 220x220 vậy mà thực tế vẫn được xây và vẫn vững chãi như một vị thần? Sự tồn tại của chúng là một khẳng định cho thấy có những thứ chúng ta sẽ phải học nhiều hơn là trên ghế nhà trường, và Kết cấu là một bộ môn bạn sẽ cần nhiều hơn sự tinh tế để khám phá những điều thú vị trong đó, ngoài những con số và công thức vô hồn. Bài toán thiết kế móng cọc nhà dân dưới đây không chứa nhiều bí ẩn như thế, nhưng cũng là một bài toán nếu bạn lần đầu tiên bắt gặp sẽ có nhiều nghi vấn mà nếu không được hướng dẫn sẽ rất khó tự tìm ra câu trả lời. Hy vọng tài liệu này sẽ giúp ích được cho các bạn.

Bạn có thể download tài liệu này tại đây: download

Hồ sơ mẫu về móng cọc nhà dân có thể download tại đây: download

1. NHỮNG ĐIỀU VƯỚNG MẮC

Không giống như thông thường, có hai vấn đề mà chúng ta phải đối diện khi thiết kế móng cọc nhà dân đó là:

Không có khảo sát địa chất
Bài toán đài cọc lệch tâm

Công trình nhà ở gia đình thường không có tài liệu khảo sát địa chất, do đó bạn sẽ băn khoăn rằng làm thế nào có thể thiết kế móng cọc khi không có khảo sát địa chất, vì nếu không có khảo sát địa chất thì làm sao tính được sức chịu tải của cọc, rồi chiều dài của cọc bằng bao nhiêu ?

Bên cạnh đó, nhà dân ở thành phố thường là nhà xây chen (giáp 2 bên và phía sau đều có nhà khác), điều đó làm cho những móng ở biên thường là móng lệch tâm, cột được bố trí sát biên công trình còn móng giật vào phía trong dẫn đến tâm của móng không trùng với tim cột (vị trí đặc lực) và do đó sinh ra một mô men lệch tâm mà nếu dùng nó để tính móng thì rất khó thỏa mãn.

2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC

2.1. Tiết diện cọc

Nhà ở gia đình thường thấp tầng (khoảng 3 ~ 7 tầng), tải trọng truyền xuống móng thường không lớn (khoảng 50 ~ 100 tấn) do đó thông thường cọc sử dụng cho nhà dân là cọc ép có tiết diện 200x200, bê tông cấp độ bền B15 hoặc B20, cốt thép dọc 4D14 nhóm CB300-V, các đoạn cọc dài khoảng 4 ~ 6m. Nếu bạn ghé thăm các công trình nhà ở đang xây dựng có sử dụng móng cọc, bạn sẽ thấy hầu hết đều sử dụng loại cọc này. Bên cạnh đó, máy để thi công cho cọc loại này khá đơn giản và có công suất (lực ép) bé, cũng chỉ phù hợp với với loại cọc này. Bạn nên tìm kiếm thêm trên Google về phương pháp ép neo, là phương pháp dùng phổ biến để thi công móng cọc nhà dân.

2.2. Lực ép khi thi công

Cọc ép 200x200 thường có sức chịu tải theo vật liệu khoảng 50T (500kN), khi tải trọng ép lớn hơn giá trị này thì có thể dẫn tới vỡ đầu cọc. Do đó bạn cần lưu ý thông số Pmax = 50T (giá trị lực ép tối đa khi thi công cọc, bạn cần ghi chú giá trị này trong bản vẽ)

Cọc cần được ép đến lớp đất tốt, khi đó sức kháng của đất tăng lên, và lực ép cũng cần tăng lên thắng sức kháng của đất để có thể ép được cọc xuống. Do đó lực ép khi thi công cọc sẽ phản ánh sức chịu tải của cọc, lẽ dĩ nhiên chúng ta cần cọc làm việc tối đa có thể, cho nên chúng ta cũng cần quy định lực ép tối thiểu khi thi công cọc. Thông thường lực ép tối thiểu khi thi công cọc là Pmin = 40T (giá trị lực ép tối thiểu để đảm bảo sức chịu tải của cọc như mong muốn).

2.3. Chiều dài cọc

Chiều dài cọc được quyết định sau khi ép thử một cọc tại hiện trường, thông thường nhà thầu ép cọc sẽ ép cho đến khi nào tải trọng ép đạt Pmax (cọc không xuống được nữa và tải trọng ép tăng dần cho đến Pmax). Trong bản vẽ cần ghi chú về chiều dài cọc dự kiến, và nói rõ chiều dài cọc sẽ được quyết định khi ép thử 1 cọc tại hiện trường.

Bạn có thể chỉ định chiều dài cọc dự kiến dựa trên kinh nghiệm, hoặc tham khảo địa chất khu vực lân cận. Bạn có thể tìm kiếm để tham khảo các hồ sơ địa chất được cộng đồng kỹ sư upload tại đây: https://ketcausoft.com/tracuu/diachat

2.4. Sức chịu tải của cọc

Sức chịu tải của cọc được lựa chọn căn cứ vào sức chịu tải theo vật liệu và lực ép đầu cọc. Với các chỉ định Pmin = 40T và Pmax = 50T thì có thể sử dụng giá trị sức chịu tải cực hạn Rcu = 40T, sức chịu tải thiết kế cho một cọc đơn là Rcd = 20T

2.5. Chi tiết cọc

Thông thường cọc tiết diện 200x200 được cung cấp bởi nhà thầu là loại cọc được sử dụng phổ biến, do đó bạn không cần phải thể hiện chi tiết cọc. Bạn có thể tham khảo chi tiết cọc ở một số bản vẽ mẫu tại đây: https://ketcausoft.com/tailieu

2.6. Trường hợp khác

Đối với công trình lớn hơn và có tải trọng chân cột lớn hơn, khi đó chúng ta cần dùng đến loại cọc ép có đường kính lớn hơn, hoặc sử dụng cọc khoan nhồi. Nói chung nguyên lý thiết kế các loại cọc ép là giống nhau, vẫn có thể áp dụng nguyên tắc nêu trên để xác định sức chịu tải và chiều dài cọc. Đối với cọc khoan nhồi, do đặc điểm của phương pháp thi công dẫn đến không thể biết được sức chịu tải của cọc dựa vào lực ép như đối với cọc ép, khi đó chúng ta cần yêu cầu chủ đầu tư cung cấp tài liệu khảo sát địa chất, và nếu có thể, cần thực hiện thí nghiệm nén tĩnh để kiểm tra sức chịu tải của cọc.

3. BÀI TOÁN MÓNG CỌC LỆCH TÂM

Nhà ở gia đình thông thường là nhà xây chen, cột được bố trí sát biên công trình trong khi móng không được lấn ra ngoài ranh giới, dẫn đến vị trí chân cột (điểm đặt tải trọng) không trùng với tâm của nhóm cọc, như minh họa dưới đây.

Do vị trí tải trọng lệch với tâm nhóm cọc nên phát sinh một mô men lệch tâm tương đương Mlt = N * D trong đó N là lực dọc chân cột còn D là độ lệch giữa tâm cột và tâm nhóm cọc. Nếu sử dụng công thức phân phối thông thường của bài toán móng cọc mà không kể đến tác dụng của giằng móng thì kết quả tính toán sẽ cho ra một bài toán khá tốn kém. Do đó trong trường hợp bài toán lệch tâm, chúng ta cần bố trí giằng móng chống lệch tâm có độ cứng hợp lý để cùng với hệ cọc phân phối lại giá trị mô men lệch tâm ở trên. Các hình ảnh dưới là ví dụ so sánh kết quả tính toán khi có và khi không kể đến tác dụng của giằng móng.

Bài toán có xét đến giằng móng cần được phân tích bằng phần mềm phần tử hữu hạn chuyên dụng như SAFE, kết quả phân tích cho ta biết được tải trọng đầu cọc lớn nhất và giá trị mô men uốn trong giằng móng để bố trí cốt thép cho giằng móng.

Việc bố trí giằng có kích thước khác nhau cũng như cách bố trí cọc có ảnh hưởng đáng kể đến tải trọng đầu cọc và nội lực trong giằng móng. Bạn có thể xem thêm bài viết phân tích nội dung này tại đây: https://ketcausoft.com/thuvien/posts/bai-toan-thiet-ke-mong-coc-lech-tam

4. BÀI TOÁN THIẾT KẾ

Thiết kế móng cọc bao gồm xử lý các bài toán:

Xác định số lượng cọc và mặt bằng đài cọc
Xác định chiều cao đài cọc
Tính toán cốt thép đài cọc và giằng móng

Để xác định số lượng cọc và mặt bằng đài cọc, trước hết chúng ta cần tính sơ bộ số lượng cọc dựa trên tải trọng chân cột và sức chịu tải của cọc theo công thức nc ≥ N / Rcd ; sau đó tiến hành bố trí mặt bằng và kiểm tra tải trọng đầu cọc.

Tải trọng chân cột N được xác định dựa trên mô hình phân tích kết cấu (Etabs, SAP), hoặc được tính gần đúng theo công thức N = ns * Ap * p trong đó ns là số tầng, Ap là diện chịu tải của cột và p là suất tải trọng trên 1m2 sàn. Xem thêm về ví dụ xác định gần đúng tải trọng chân cột trong bài toán móng băng tại đây: https://ketcausoft.com/thuvien/posts/huong-dan-xac-dinh-so-bo-kich-thuoc-mong-bang

Chiều cao đài cọc được lựa chọn dựa vào 3 điều kiện: (1) chống chọc thủng đài cọc; (2) cốt thép tính được trong đài cọc ở hàm lượng hợp lý (0.5 ~ 1.5%); và (3) một điều kiện ít được kiểm tra hơn là áp lực đất bị động lên thành đài cọc cân bằng được với lực cắt tại chân cột.

Khi có bài toán lệch tâm, cần đưa vào phần mềm (ví dụ SAFE) để xác định tải trọng đầu cọc, mô men trong đài cọc và trong giằng móng; từ đó các định được cốt thép. Do cốt thép trong đài cọc phụ thuộc chiều cao đài cọc, nên về lý thuyết chúng ta sẽ thực hiện phép thử dần cho đến khi tìm được chiều cao đài cọc mà ở đó tính được hàm lượng cốt thép hợp lý; thông thường chọn chiều cao đài cọc là 700 trừ khi nội lực lớn hơn.

Có một trường hợp nữa cần chú ý là trường hợp nhà có thang máy. Hố pit thang máy thường sâu khoảng 1.2 ~ 1.5m. Vì không muốn đào đất quá sâu có nguy cơ ảnh hưởng đến móng nhà liền kề cũng như lở đất thành hố đào, nên đáy hố pít chỉ có chiều dày khoảng 200mm; dẫn đến đối với đài cọc thang máy, chúng ta nên bố trí cọc ở ngoài phạm vi hố pit để tránh chọc thủng đấy hố pit.

5. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN BIẾT

5.1. Khoảng cách tối thiểu từ mép cọc đến biên công trình

Chúng ta luôn muốn ép cọc sát biên công trình nhất có thể để giảm độ lệch tâm, nhưng vì thiết bị cần một khoảng thao tác nhất định nên luôn có một khoảng cách tối thiểu giữa mép cọc và biên công trình. Thông thường với phương pháp ép neo cho cọc tiết diện 200x200 thì khoảng cách này là 400 (khoảng A1 ở hình dưới). Bên cạnh đó cũng cần lường trước được việc nhà bên cạnh cũng sử dụng móng cọc, mà khoảng cách tối thiểu giữa các tim cọc phải đảm điều kiện không ảnh hưởng đến sức kháng của ma sát thành bên, theo tiêu chuẩn thiết kế móng cọc thì khoảng cách này là 3Dc (Dc là kích thước cọc). Do đó khoảng cách từ tim cọc đến biên công trình phải đảm bảo lớn hơn 1.5Dc (khoảng A2 ở hình dưới) để đảm bảo khoảng cách tim cọc giữa công trình đang xây với công trình liền kề. Bạn cần nắm được vấn đề này để đưa vào mô hình tính toán tránh việc tính thiếu độ lệch tâm.

5.2 Phương pháp ép neo và chỉ số áp lực của máy ép

Khi ép cọc xuống, sức kháng của đất sinh ra một phản lực ngược lại đúng bằng lực ép đầu cọc và có xu hướng đẩy hệ ép lên trên. Nhân tố giữ cho hệ ép cân bằng được gọi là đối trọng; đối trọng tạo một lực đủ lớn để giữ cho hệ luôn cân bằng dưới tác dụng của phản lực đầu cọc. Có một số cách để tạo ra đối trọng, trong phương pháp ép neo thì đó là cách sử dụng các mũi neo khoan vào đất và gắn với hệ ép để giữ hệ ép không bị bật lên. Các bạn có thể tìm kiếm trên Google để xem hình ảnh và hiểu rõ hơn về phương pháp này.

Để kiểm soát lực ép lên đầu cọc người ta thường sử dụng đồng hồ đo áp lực trên xi lanh. Lực ép sẽ bằng: p * A * n trong đó p là áp lực trong xi lanh (chỉ số trên đồng hồ), A là diện tích tiết diện mỗi xi lanh và n là số lượng xi lanh (thông thường máy ép có 2 xi lanh).

Một cách nhanh chóng để xác định lực ép là dựa vào bảng kiểm định của máy ép; thông thường máy ép sẽ có bảng kiểm định ghi thông tin về máy và bảng quy đổi tải trọng ép như hình phía dưới

5.3. Ảnh hưởng của công tác thi công đến nhà liền kề

Thực tế đã ghi nhận các trường hợp nhà liền kề (hàng xóm) bị nứt tường khi công trình đang thi công ép cọc. Không thể đánh giá nguyên nhân cũng như nguy cơ tác động, hay khả năng gây ảnh hưởng; tuy nhiên có một biện pháp phòng tránh thường được sử dụng đó là khoan dẫn sau đó ép cọc để tránh bị chèn đất ở các lớp bề mặt.

5.4. Lưu ý lún khi cọc ép quá ngắn

Vì không có khảo sát địa chất nên chúng ta không dự đoán được chiều dài ép cọc; do đó một số trường hợp thực tế cọc chỉ ép được rất ngắn (2 ~ 5m). Chiều dài cọc ngắn dẫn đến kích thước của đáy khối móng quy ước cũng bé (phụ thuộc chiều dài cọc); do đó áp lực gây lún tăng và độ lún cũng sẽ lớn hơn so với khi cọc dài hơn (xem thêm phần lý thuyết tính lún cho móng cọc). Để đề phòng lún công trình và đặc biệt là lún lệch giữa các đài cọc dẫn đến nhà bị nghiêng, nên tăng số lượng cọc lên và mở rộng đài cọc để hạn chế lún cho công trình khi chiều dài cọc quá ngắn.

Đăng nhập

Khôi phục mật khẩu

Đăng ký tài khoản

PHẦN MỀM TÍNH TOÁN

PHẦN MỀM TRIỂN KHAI

PHẦN MỀM PHỤ TRỢ

Thiết kế móng cọc nhà dân

Quan tâm Zalo KetcauSoft để theo dõi các bài viết và tài liệu mới

Bài viết liên quan

AutoCAD - Cách tắt tab Start

Bảng Excel tính toán cốt thép Đài cọc từ nội lực có sẵn (Etabs, Safe, v.v..)

Bố trí móc cẩu cho cọc ép

Cách giữ giá trị thuộc tính của block khi phá block thuộc tính trong AutoCAD

Cách in fit Excel khi bị quá khổ giấy

Cách khắc phục hiển thị Hatch bị vỡ trong AutoCAD

Cách khắc phục lỗi bị khóa Layer sau khi sử dụng lệnh Layiso

Cách khắc phục lỗi co viền khi in bản vẽ trong AutoCAD

Cách khắc phục lỗi nội dung TEXT bị ngược khi sử dụng lệnh MIRROR trong AutoCAD

Cách khắc phục đường nét bị hiển thị dạng "răng cưa" trong AutoCAD

Cách khôi phục lại đối tượng bị xóa sau khi đã triển khai các chi tiết khác trong AutoCAD

Cách quản lý hiển thị hàng và cột trong Excel

Cách tạo đơn vị cho Dim trong AutoCAD

Cách đặt Layer mặc định cho Dim trong AutoCAD

Cấu tạo râu thép liên kết cọc UST vào đài cọc

Chiều dài tính toán khi tính sức chịu tải theo vật liệu của Cọc

DATAEXTRACTION - AUTOCAD ví dụ xuất tọa độ cọc

Etabs - Cài đặt số lượng mode dao động

Etabs - Xem chu kỳ dao động của công trình

Giá trị phần dài hạn của hoạt tải theo TCVN 2737:2023

Hàm lượng 1% cho thép cọc khoan nhồi ?

Hướng dẫn lập bảng Excel thiết kế Đài cọc

Hướng dẫn về Diễn đàn KetcauSoft

Hướng dẫn xác định sơ bộ kích thước móng băng

Khắc phục lỗi kết nối ETABS API

Khắc phục lỗi không mở được KCS Inside

Lực ép nhỏ nhất và Lực ép lớn nhất của Cọc ép

Móng mềm

Những mâu thuẫn khi phân tích kết cấu làm việc đồng thời với nền đất sử dụng phương pháp mô hình cọc bằng liên kết đàn hồi

Những điểm mới trong tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 10304:2014

PBC - Hệ số điều chỉnh sức chịu tải của cọc

PBC - Lưu ý khi thay đổi thông số cọc

SAFE - Sử dụng chế độ khóa đỉnh cột để hạn chế sai sót trong bài toán đài cọc lệch tâm

SAFE - Xem tải trọng đầu cọc và Copy hình ảnh vào file Excel

Sức chịu tải thiết kế và Sức chịu tải cực hạn của cọc

Tại sao SCT của Cọc khi tính theo SNIP thường bé hơn so với công thức Nhật Bản

Thiết kế móng cọc nhà dân

Thiết kế móng cọc theo yêu cầu kháng chấn

Tính sức chịu tải của cọc chống

Tính toán sức chịu tải của cọc ép khi có khoan dẫn

Tra cứu hệ số khí động c bằng phần mềm KCS QuickC

Xác định hệ số nền K dựa trên Tải trọng và Độ lún

KHÓA HỌC TEKLA STRUCTURE || KHẢO SÁT NHU CẦU KỸ SƯ

Khóa học triển khai KC nhà dân thần tốc

Chính sách về thành viên VIP của KetcauSoft

Các hình thức sử dụng phần mềm

Liên Hệ