Bài viết chuyên môn

Giải pháp nền móng xây dựng công trình

Móng đơn, móng băng, móng bè, móng cọc

11/12/2015 10:23:29 PM

Móng là kết cấu nằm dưới cùng của công trình, có tác dụng truyền toàn bộ tải trọng công trình xuống nền đất phía dưới. Hệ móng phải đảm bảo khả năng chịu lực và đảm bộ độ lún trong phạm vi cho phép. Một số loại móng: Móng đơn, móng băng, móng bè, móng cọc

Vai trò của nền móng

Móng là kết cấu nằm dưới cùng của công trình, có tác dụng truyền toàn bộ tải trọng công trình xuống nền đất phía dưới. Hệ móng phải đảm bảo khả năng chịu lực và đảm bộ độ lún trong phạm vi cho phép, tránh nứt và phá hoại kết cấu bên trên.

Tùy vào tải trọng của ngôi nhà ( như tải bản thân, tải trọng các vật liệu hoàn thiện, hoạt tải sử dụng, tải trọng gió bão và và tải động đất) và cấu tạo địa chất bên dưới mà kỹ sư thiết kế lựa chọn giải pháp móng hợp lí. Đảm bảo khả năng chịu lực, biện pháp thi công đơn giản và tính hợp lí về kinh tế.

Móng nhà có thể chia ra 2 loại: Móng nông và móng cọc

Móng nông: Là loại móng đặt trực tiếp trên nền đất tự nhiên, thường dùng với các công trình thấp tầng và có tải trọng vừa phải. Hệ móng nông yêu cầu nền đất phía dưới phải đủ cứng để đặt móng, tránh hiện tượng lún và lún lệch

Móng nông chia làm 3 loại

  • Móng đơn
  • Móng băng
  • Móng bè

Móng cọc: Với những công trình có tải trọng lớn, nền đất ngay bên dưới không đủ khả năng để chịu toàn bộ tải trọng của công trình. Móng cọc được sử dụng để truyền toàn bộ tải trọng công trình xuống tầng đất cứng phía dưới. Chiều dài cọc yêu cầu đặt vào lớp đất cứng, phụ thuộc vào các tầng địa chất và được các kỹ sư kết cấu tính toán và chỉ định.

Bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết từng giải pháp móng:

Móng đơn

Móng đơn là gì

Móng đơn là móng bố trí ngay dưới chân cột, thường có dạng hình vuông hoặc chữ nhật, có tác dụng truyền tải trọng từ cột xuống nền đất tốt bên dưới.

Móng đơn nhà dân có thể xây gạch hoặc đổ bê tông. Đa phần ngày nay hệ móng được đổ bê tông cốt thép. Móng gạch chỉ dùng cho các hạng mục phụ trợ và không quan trọng.

Móng đơn 

Móng đơn nhà dân dụng

Cấu tạo móng đơn

Móng đơn gồm 2 phần: đài móng và cổ cột.

Đáy đài móng thường được đặt lên một lớp lót là bê tông mác thấp hoặc thi công nhà dân hay lót gạch và trải bạt, trải nilong. Mục đích của lớp lót là tạo ra 1 bề mặt bằng phẳng và tránh mất nước bê tông trong quá trình đổ bê tông.

Thông thường móng đơn được liên kết với nhau bởi hệ dầm móng, vừa có tác dụng đỡ hệ tường xây bên trên, vừa có tác dụng giằng các móng đơn tránh hiện tượng lún lệch giữa các đài móng. 

Móng đơn thường dùng cho nhà có tải trọng nhỏ, thường không quá 3 tầng và nền đất bên dưới tương đối cứng.

Tính toán móng đơn

Thông thường móng đơn được thiết kế để chịu tải trọng của cột bên trên. Tùy vào điều kiện địa chất mà kỹ sư tính toán được khả năng chịu tải của nền đất hoặc giả định nền từ 10 – 12 T/m2

Diện tích đáy móng được tính toán sơ bộ bằng công thức: A =b x h = F/ 10

Trong đó:

  • A: diện tích móng đơn
  • b, h: kích thước móng đơn
  • F: Lực dọc của cột bên trên
  • 10: Khả năng chịu lực của nền đất

Móng băng

Móng băng là gì

Móng băng là hệ móng bố trí theo dải, chạy theo cả 2 phương dọc và ngang nhà dưới chân cột đồng thời đỡ hệ tường xây bên trên, gọi là móng băng giao thoa.

Khi tải trọng công trình bên trên lớn và nền đất yếu, tiến diện móng đơn là quá lớn, các kỹ sư sẽ cân nhắc chọn giải pháp móng băng, kích thước móng băng thường từ 0,8m - 1,2m. 

Móng băng có độ ổn định cao hơn móng đơn và được sử dụng nhiều cho nhà dân dụng từ 3-5 tầng

 Móng băng

Ghép cốp pha, cốt thép móng băng nhà dân dụng

Cấu tạo móng băng

Cấu tạo móng băng cơ bản giống móng đơn: gồm lớp lót, đáy móng và cổ cột

Tính toán móng băng

Khác với móng đơn có kích thước 2 phương tương đối bằng nhau làm việc theo 2 phương, móng băng có chiều dài lớn nên làm việc 1 phương.

Bề rộng móng băng được chọn sơ bộ bằng công thức: A =b x h = F/ 10

Trong đó:

  • A: diện tích móng băng
  • B:  bề rộng móng băng
  • H: Chiều dài làm việc của móng băng
  • F: Lực dọc của cột và tường bên trên
  • 10: Khả năng chịu lực của nền đất

Móng bè

Móng bè là gì

Khác với móng đơn hay móng băng, móng bè là loại móng được đổ bê tông rộng toàn bộ ngôi nhà, phân đều tải trọng từ bên trên, qua hệ móng bè phân bố đều ra toàn bộ nền đất dưới nhà.

 Móng bè

Lắp dựng cốt thép móng bè nhà cao tầng

Cấu tạo móng bè

Tùy vào tải trọng và kích thước móng bè mà chọn độ dày móng bè cho phù hợp. Thông thường với nhà dân dụng, móng bè thường dày từ 150mm - 200mm. Đan thép 2 lớp và xung quanh chạy dầm bao quanh để hệ móng cứng và ổn định hơn.

Móng bè có độ ổn định cao nhất, tuy nhiên tốn nhiều vật liệu bê tông và thép và khối lượng đào đắp lớn nên chỉ được sử dụng trong một số trường hợp tải trọng bên trên lớn và nền đất yếu.

Móng bè còn được tận dụng để làm móng bể ngầm. Khi thi công móng bè cần chú ý tới công tác đẩy nổi móng khi đất nền nhiều cát và mực nước ngầm cao

Tính toán và thiết kế móng bè

Khác với móng đơn có thể coi là móng cứng ( không bị biến dạng) nên diện truyền tải xuống đất nền được coi là bằng nhau. Móng bè có diện tích lớn và tải trọng bên trên không đồng đều,, tại vị trí các cột là lớn nhất, tải trọng tại các vị trí khác là nhỏ hơn nên việc truyền tải xuống đất nền là không đồng đều, do vậy việc kiểm tra tính toán móng bè bằng các công thức đơn giản không thể chính xác và phải nhờ đến các phần mềm chuyên dụng cho kết cấu để kiểm tra.

PM được sử dụng phổ biến là PM SAFE của công ty SCI, các kỹ sư sẽ mô hình móng bè trên phần mềm và từ đó tính được nội lực trong móng, từ đó tính toán ra chiều dày và bố trí thép móng cho hợp lí. 

Móng cọc tre

Nhiều người tưởng nhầm đây là giải pháp móng cọc nhưng không phải. Cọc tre và cừ tràm chỉ có tác dụng nén chặt nền đất yếu giúp nền đất cứng và ổn định hơn để đặt hệ móng.

Cọc tre và cừ tràm chỉ được sử dụng khi nền đất dưới công trình là bùn, sét nhiều nước. Nếu gặp nền đất khô ráo thì không được sử dụng cọc tre và cừ tràm vì sau một vài năm cọc tre và cừ tràm sẽ mục nát và không có tác dụng nén chặt nền đất.

Móng cọc

Trước khi thiết kế giải pháp móng, một bước chuẩn bị rất quan trọng là khảo sát địa chất để kỹ sư nắm được địa chất phía dưới công trình, từ đó đưa ra giải pháp móng và chiều dài cọc hợp lí, tránh những rủi ro và lãng phí không cần thiết.

Để có nhiều thông tin hơn về giải pháp móng cọc, các bạn tham khảo tiêu chuẩn TCVN 10304-2014: Móng cọc, tiêu chuẩn thiết kế

Thông thường có các giải pháp: cọc ép, cọc đóng, cọc khoan nhồi, cọc barrett,…

Cọc đóng, cọc ép, cọc ly tâm: Thường dùng cho các công trình cao từ 5 đến 20 tầng.

 Móng cọc

Tập kết Cọc ép 25x25 chuẩn bị thi công

Cọc đóng, cọc ép có kích thước 20x20mm, 25x25mm, 30x30mm, 35x35mm… Cọc được hạ xuống nền đất bằng phương pháp đóng bằng búa ( hiện ít dùng do chấn động mạnh) hoặc ép bằng máy ép thủy lực. Tùy vào chiều dài cọc và nền đất mà kỹ sư tính toán ra sức chịu tải trên 1 cọc, thông thường có thể lấy như sau:

Cọc 20x20: Sức chịu tải 1 cọc từ 15-25 tấn. Dùng nhiều trong xây dựng nhà phố

Cọc 25x25: Sức chịu tải lấy từ 25-35 tấn. Dùng trong xây dựng nhà phố và các dự án đô thị

Cọc 30x30: Sức chịu tải lấy từ 35-55 tấn

Cọc 35x35: Sức chịu tải lấy từ 55-70 tấn

Cọc khoan nhồi

Lồng thép cọc khoan nhồi

Cọc khoan nhồi có sức chịu tải lớn nên thường được sử dụng cho các công trình cao tầng từ 30-50 tầng.

Cọc barrett: Phương pháp thi công giống cọc khoan nhồi, hố đào hình chữ nhật. Các kích thước gầu đào thông dụng là 600x2800mm, 800x2800mm, 1000x2800mm…

Cọc barrett có sức chịu tải lớn hơn cọc khoan nhồi nên thường được sử dụng cho những công trình siêu cao tầng

Xem thêm bài viết: Thủ tục xin giấy phép xây dựng nhà xưởng

Kết cấu thép VSTEEL

Tags:

Tin liên quan

Tin khác