Hướng dẫn chi tiết cách tính toán móng theo tiêu chuẩn Việt Nam

Chào bạn! Dưới đây là hướng dẫn chi tiết cách tính toán móng theo tiêu chuẩn Việt Nam, tập trung vào các tiêu chuẩn phổ biến như TCVN 9362:2012 (Tiêu chuẩn thiết kế nhà ở), TCVN 10304:2014 (Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế), và TCVN 5574:2018 (Kết cấu bê tông cốt thép). Tùy loại móng (móng đơn, móng băng, móng cọc, móng bè), cách tính sẽ khác nhau. Mình sẽ trình bày từng bước cụ thể, lấy ví dụ minh họa để bạn dễ hình dung.

---

1. Xác định loại móng và điều kiện thiết kế

• Loại móng:
  • Móng đơn: Dùng cho nhà thấp tầng, tải trọng nhẹ.
  • Móng băng: Nhà dân dụng 2-4 tầng.
  • Móng cọc: Nhà cao tầng hoặc đất yếu.
  • Móng bè: Đất yếu, tải trọng lớn, phân bố đều.
• Điều kiện:
  • Địa chất (sức chịu tải của đất, độ lún).
  • Tải trọng công trình (tĩnh tải, hoạt tải, gió, động đất).
  • Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 9362:2012, TCVN 10304:2014.

Ví dụ: Nhà 2 tầng tại Quảng Bình, diện tích 100m², đất nền trung bình (sức chịu tải [R] = 150 kN/m²).

---

2. Thu thập dữ liệu

• Tải trọng công trình:
  • Tĩnh tải (trọng lượng bản thân tường, sàn, mái).
  • Hoạt tải (người, đồ đạc) theo TCVN 2737:2023.
• Thông số địa chất:
  • Sức chịu tải đất ([R]), lấy từ khảo sát địa chất hoặc giả định (VD: đất sét trung bình [R] = 100-200 kN/m²).
  • Độ lún cho phép (theo TCVN 9362:2012, thường 8-12 cm cho nhà dân dụng).
• Vật liệu:
  • Bê tông (M200, M250), cốt thép (CB300, CB400).

Ví dụ:

• Tĩnh tải: 500 kN (tổng trọng lượng nhà).
• Hoạt tải: 200 kN (2 kN/m² x 100m²).
• Tổng tải: P = 500 + 200 = 700 kN.
• Đất: [R] = 150 kN/m².

---

3. Tính toán móng đơn (Móng nông)

Bước 1: Xác định diện tích móng

• Công thức: A=P[R]A = frac{P}{[R]}A=[R]P​
  • $P$: Tổng tải trọng (kN).
  • $[R]$: Sức chịu tải đất (kN/m²).
  • $A$: Diện tích đáy móng (m²).
• Điều kiện: σ=PA≤[R]sigma = frac{P}{A} leq [R]σ=AP​≤[R] (áp lực thực tế nhỏ hơn sức chịu tải).

Ví dụ:

• A=700150=4.67 m2A = frac{700}{150} = 4.67 , text{m}^2A=150700​=4.67m2.
• Chọn móng vuông: B=A=4.67≈2.2 mB = sqrt{A} = sqrt{4.67} approx 2.2 , text{m}B=A​=4.67​≈2.2m.
• Kiểm tra: σ=7002.2×2.2=144.6 kN/m2<150 kN/m2sigma = frac{700}{2.2 times 2.2} = 144.6 , text{kN/m}^2 < 150 , text{kN/m}^2σ=2.2×2.2700​=144.6kN/m2<150kN/m2 (đạt).

Bước 2: Chiều sâu móng

• Theo TCVN 9362:2012:
  • $D=(3÷4)B$ (bỏ qua đất phía trên).
  • Thường $D\ge 0.5\text{m}$ để tránh sạt lở.
• Ví dụ: $D=0.75\times 2.2=1.65\text{m}$, chọn $D=1.7\text{m}$.

Bước 3: Tính lún

• Công thức cộng lún (Phụ lục C, TCVN 9362:2012): S=∑pi⋅hiEiS = sum frac{p_i cdot h_i}{E_i}S=∑Ei​pi​⋅hi​​
  • pip_ipi​: Áp lực thêm tại lớp $i$ (kN/m²).
  • hih_ihi​: Chiều dày lớp $i$ (m).
  • EiE_iEi​: Module đàn hồi đất (kN/m²).
• Giới hạn: S≤SghS leq S_{gh}S≤Sgh​ (thường 8-12 cm).

Ví dụ (giả định đơn giản):

• Lớp đất 2m, E=20,000 kN/m2E = 20,000 , text{kN/m}^2E=20,000kN/m2, p=144.6 kN/m2p = 144.6 , text{kN/m}^2p=144.6kN/m2.
• S=144.6×220,000=0.0145 m=1.45 cm<8 cmS = frac{144.6 times 2}{20,000} = 0.0145 , text{m} = 1.45 , text{cm} < 8 , text{cm}S=20,000144.6×2​=0.0145m=1.45cm<8cm (đạt).

Bước 4: Thiết kế cốt thép

• Tính nội lực (momen, lực cắt) theo TCVN 5574:2018.
• Momen uốn: M=P⋅e2M = frac{P cdot e}{2}M=2P⋅e​, $e$: Độ lệch tâm (nếu có).
• Chọn thép: Đường kính 12-16mm, bố trí 2 lớp.

---

4. Tính toán móng cọc (Móng sâu)

Bước 1: Xác định sức chịu tải cọc đơn

• Theo TCVN 10304:2014: Pu=ϕ⋅(Rn+f⋅u⋅L)P_u = phi cdot (R_n + f cdot u cdot L)Pu​=ϕ⋅(Rn​+f⋅u⋅L)
  • PuP_uPu​: Sức chịu tải cọc (kN).
  • $\varphi$: Hệ số an toàn (thường 0.7-0.85).
  • RnR_nRn​: Sức kháng mũi cọc (kN).
  • $f$: Ma sát bên (kN/m²).
  • $u$: Chu vi cọc (m).
  • $L$: Chiều dài cọc (m).

Ví dụ:

• Cọc bê tông D300, $L=10\text{m}$, Rn=200 kNR_n = 200 , text{kN}Rn​=200kN, f=20 kN/m2f = 20 , text{kN/m}^2f=20kN/m2, $u=\pi \cdot 0.3=0.94\text{m}$.
• Pu=0.8⋅(200+20⋅0.94⋅10)=0.8⋅(200+188)=310.4 kNP_u = 0.8 cdot (200 + 20 cdot 0.94 cdot 10) = 0.8 cdot (200 + 188) = 310.4 , text{kN}Pu​=0.8⋅(200+20⋅0.94⋅10)=0.8⋅(200+188)=310.4kN.

Bước 2: Số lượng cọc

• Công thức: n=PPun = frac{P}{P_u}n=Pu​P​
• Ví dụ: n=700310.4≈2.25n = frac{700}{310.4} approx 2.25n=310.4700​≈2.25, chọn $n=3\text{cọc}$.

Bước 3: Thiết kế đài cọc

• Kích thước đài:
  • Chiều rộng $B\ge 2D$ (D: đường kính cọc), thường $B\ge 0.6\text{m}$.
  • Chiều cao $h\ge 0.5\text{m}$.
• Ví dụ: $B=0.9\text{m}$, $h=0.6\text{m}$.

Bước 4: Tính lún nhóm cọc

• Công thức (TCVN 10304:2014): S=S1+∑Si,jS = S_1 + sum S_{i,j}S=S1​+∑Si,j​
  • S1S_1S1​: Lún cọc đơn.
  • Si,jS_{i,j}Si,j​: Lún tương hỗ giữa các cọc.

---

5. Tính toán móng băng

• Diện tích: A=PL⋅[R]A = frac{P}{L cdot [R]}A=L⋅[R]P​, $L$: Chiều dài băng.
• Chiều cao dầm: $h\ge L/10$, $L$: Nhịp dầm.
• Cốt thép: Tính momen, lực cắt như dầm thông thường.

Ví dụ:

• $P=700\text{kN}$, $L=10\text{m}$, [R]=150 kN/m2[R] = 150 , text{kN/m}^2[R]=150kN/m2.
• A=70010⋅150=0.47 m2A = frac{700}{10 cdot 150} = 0.47 , text{m}^2A=10⋅150700​=0.47m2.
• Chọn $B=0.5\text{m}$, $h=0.6\text{m}$.

---

6. Kiểm tra và nghiệm thu

• Ổn định: Kiểm tra lật, trượt (TCVN 9362:2012).
• Cốt thép: Đảm bảo theo TCVN 5574:2018.
• Thi công: Đối chiếu TCVN 9361:2012 (Công tác nền móng).

---

Kết luận

• Móng đơn: Diện tích 4.84m², sâu 1.7m, lún 1.45cm.
• Móng cọc: 3 cọc D300, đài 0.9×0.6m.
• Móng băng: Rộng 0.5m, cao 0.6m.

Bạn cần tính loại móng cụ thể nào hay chi tiết bước nào nữa không? Cứ hỏi mình nhé!