Tải bản đầy đủ

bài giảng nền móng ( móng cọc )

CHƯƠNG 5: MÓNG CỌC
CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM VỀ NỀN MÓNG
CHƯƠNG 2: CÁC CƠ SỞ THIẾT KẾ NỀN MÓNG
CHƯƠNG 3: MÓNG NÔNG
CHƯƠNG 4: GIA CỐ NỀN
CHƯƠNG 5: MÓNG CỌC
CHƯƠNG 6: CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG


5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN
 Sức chịu tải là khả năng chịu tải của cọc trong các quá trình:
 Thi công
 Sử dụng
 Trong giai đoạn thi công:
 Cọc bị gãy, đứt, vỡ do cẩu lắp, đóng, ép, rung ⇒ phá hoại về mặt vật
liệu
 Aûnh hưởng đến công trình lân cận, xâm hại đến sức khoẻ dân cư, ô
nhiễm môi trường


5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN



5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN
 Trong giai đoạn sử dụng:
 Phá hoại về mặt vật liệu khi chịu tải thí nghiệm, tải trọng công trình
 Nền đất bị phá hoại ⇒ công trình mất ổn định
 Nền đất có chuyển vị lớn ⇒ công trình sử dung không bình thường
Tóm lại: Sức chịu tải của cọc được xác định theo hai giá trị sức chịu
tải về phương diện vật liệu và về đất nền
[Q] = min {Qvl, Qdn}


5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN
 Các phương pháp tính toán sức chịu tải của cọc:
 Theo ƯS cho phép của vật liệu làm cọc
 Theo sức chịu tải của nền đất (rất nhiều phương pháp)
 Theo độ lún của cọc


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
5.3.1. Khái niệm
 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu được tính theo:
 Ứng suất cho phép của vật liệu khi hạ cọc
 Ứng suất cho phép của vật liệu suốt tuổi thọ công trình
 Trạng thái làm việc của cọc: chịu nén đúng tâm, nén lệch tâm, chịu
kéo


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
5.3.1. Khái niệm
Qvl = ϕ Ap Rvl
Qvl – Sức chịu tải của cọc theo vật liệu
Ap – Diện tích tiết diện ngang của cọc
Rvl – Cường độ chịu nén (kéo) của vật liệu làm cọc
ϕ – hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh của cọc


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn
 Vật liệu:
Bê tông: Mác ≥ 250, thường dùng Mác 300
Cốt thép dọc: 4 hoặc 8 thanh, φ ≥ 14, thép gân
Cốt đai: bố trí dày hai đầu cọc, phần giữa thân cọc bố trí thưa hơn
Mũi cọc; lưới thép, bản thép bảo vệ đầu cọc; móc cẩu;….


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn
 Chịu nén: Qvl = ϕ (Ap Rn+ Aa Ra)
Rn – Cường độ chịu nén của bê tông
Ra – Cường độ chịu nén của thép
Ap – Diện tích tiết diện ngang của cọc
Aa – Diện tích tiết diện ngang cốt thép trong cọc
ϕ – hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh của cọc


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn
λ=lo/
r

<14 21

28

35

42

48

55

62

69

76

83

90

97 104

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

. .96 .93 .90 .87 .84 .81 .78 .74 .70 .65 .60
98 của cọc tròn hoặc cạnh của cọc vuông
bán kính

.55

λ=lo/
d

<4

ϕ

1

r–

6

d – bề rộng của cọc HCN
lo = µl – chiều dài tính toán của cọc
l – chiều dài thực của cọc
µ - hệ số phụ thuộc liên kết hai đầu cọc


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn
 Chịu nén:
 Kể đến ảnh hưởng của đất yếu
λ=L/r

50

70

85

105

120

140

ϕ

1

0.8

0.588

0.41

0.31

0.23

 Chịu kéo: Qvl = Aa Ra
 Chịu uốn: Cọc chịu uốn trong quá trình vận chuyển và lắp dựng cọc
⇒ cần kiểm tra lượng cốt thép chống uốn, chống cắt


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn
 Chịu uốn:
Trọng lượng cọc q (w) cần xét
đến hệ số động từ 1.2 – 2
Với cọc có kích thước lớn có
thể bố trí nhiều móc cẩu


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
Bài tập 5-1:
 Bắt đầu đóng cọc:
λ=lo/r = 20/0.25 = 80 ⇒ ϕ =0.72
⇒ Qvl = ϕ (Ap Rn+ Aa Ra) =
= 0.72*(11*3.14*0.252+ 15.56*10-4*270)= =
1.55 + 0.42 = 1.97 MN = 197 T
 Sau khi đóng xong:
λ=L/r = 10/0.25 = 40 ⇒ ϕ =1
⇒ Qvl = ϕ (Ap Rn+ Aa Ra) = 270 T

L = 10m
R = 25 cm
BT mác 250
4φ20 CII

D

L


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
5.3.3. Cọc nhồi:
 Vật liệu:
Bê tông: Mác ≥ 200, có độ sụt lớn, phụ gia ninh kết chậm
Cốt thép dọc: φ ≥ 10; µ ≥ 0.2% – 0.4% (chịu nén), µ ≥ 0.4% –
0.65% (chịu tải trọng ngang). Có thể bố trí suốt chiều dài cọc hoặc
không
Cốt đai: φ = 6 – 10, a = 200 – 300
Cốt đai gia cường: φ = 12, a = 2000


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
5.3.3. Cọc nhồi:
Qvl = Ab Ru+ Aa Ran
Ru – Cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi
 Ru = R/4.5 ≤ 6 MPa– khi đổ bê tông dưới nước hoặc dưới bùn
 Ru = R/4 ≤ 7 MPa– khi đổ bê tông trong hố hoan khô
 R – mác thiết kế của bê tông
Ab – Diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc
Aa – Diện tích tiết diện ngang cốt thép trong cọc
Ran – Cường độ tính toán cho phép của cốt thép


5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU
Bài tập 5-2:
Qvl = Ab Ru+ Aa Ran

L = 40m
R = 50 cm

Ru= 300/4.5 = 66.66 > 60
⇒ Ru= 60 kg/cm2
Ran= Ra/1.5 = 1800 kg/cm

2

Qvl= 12*3.14*1800+3.14*(502-12)*60
67824 + 468739 =536563 kg = 536.5 T

= =

BT mác 300
12φ20 CII
Betonite

D

L


5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN
5.4.1. Cơ chế truyền tải từ cọc sang đất
 Thông qua: ma sát giữa thành cọc và đất và sức kháng mũi
Q

Qu

fs
L

Q1

L

Q2

Qs

Qp


5.4. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN
5.4.1. Cơ chế truyền tải từ cọc sang đất
 Sự truyền tải là rất phức tạp, khi Q tăng thì Q1 và Q2 thay đổi:
 Q1 đạt giá trị cực đại khi chuyển vị tương đối giữa cọc và đất từ 5 –
10mm
 Q2 đạt giá trị cực đại khi mũi cọc có chuyển vị từ 10 – 25% đường
kính (bề rộng) cọc
⇒ Q1 và Q2 không đạt giá trị cực đại cùng lúc


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×