Chương 3 MÓNG CỌC

Chng 3: MểNG CC ă ă ă 3.1 Khỏi nim, phân loại 3.2 Xác định sức chịu tải cọc đơn 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thấp 3.1 Khỏi nim, phõn loi 3.1.1 Khỏi nim ă Phng ỏn múng nụng khụng m bo n nh ă Ti trng cụng trỡnh ln ă Khi tớnh toỏn cú xét đến ma sát bên đất bê tông cọc Đài cọc Hệ cọc Nền móng cọc 3.1.2 Phân loại theo vật liệu làm cọc ü Cọc gỗ: cừ tràm, tre, thông… ü Cọc thép: I, H, ống, bản… ü Cọc bê tông: Ø Chế tạo sẵn: vuông, trịn, ống; thi cơng búa diezel hay máy ép thủy lực Ø Đúc chỗ: cọc khoan nhồi, cọc barrete 3.1.2 Phân loại theo vật liệu làm cọc Cọc BTCT đúc sẵn Cọc tròn BTCT ứng suất trước 3.1.2 Phân loại theo vật liệu làm cọc Cọc BTCT ứng suất trước Cọc thép dạng 3.1.2 Phân loại theo vật liệu làm cọc Cọc thép dạng chữ H Cọc thép dạng + 3.1.2 Phân loại theo vật liệu làm cọc Cọc khoan nhồi Cọc Barret 3.1.3 Phân loi theo kh nng chu ti ă ă ă ă Cọc chịu mũi (cọc chống) Cọc ma sát (cọc treo) Cọc chịu tải trọng đứng Cọc chịu tải trọng ngang 3.1.4 Phõn loi theo sõu t múng ă ă Móng cọc đài thấp Móng cọc đài cao 3.1.4 Phân loi theo c tớnh chu lc ă ă ă ă Móng cọc đài đơn Móng cọc đài kép Móng đài băng Móng đài bè NGUN TẮC BỐ TRÍ CỐT THÉP TRONG I CC i cc ă Chiu cao i cc h 2D + (5á10)cm ă Khong cỏch t mộp cc n mộp i 250mm ă Khong cách tim cọc e ³ 3D 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thấp Xác định s lng cc: ă p lc ca cc lờn ỏy i cc: ptt = Ptk/(3d)2 ă Xỏc nh din tớch sơ đài cọc: N tt Asb = tt p - 1,1 g tb D f ă Tớnh trọng lượng tính tốn sơ đài cọc đất từ đáy đài trở lên: Nttsb=1,1×Asb×gtb×Df 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thấp N +N Số lng cc s b nsb = k Ptk tt ă ¨ ¨ ¨ ¨ ¨ tt sb Trong k = 1÷1,5 hệ số kể đến độ lệch tâm Làm tròn số lượng cọc (nc), nên chọn số lượng cọc chẵn 2, 4, 6, cọc Bố trí cọc đài cọc (theo nguyên tắc bố trí) Xác định lại diện tích đài cọc Ađ Tính trọng lượng tính toán đài cọc đất từ đáy đài trở lên: Nttđ = 1,1×Ađ×gtb×Df Xác định chiều cao đài cọc hm = (0,5 ÷ 2)m tùy theo tải trọng tác dụng 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thấp B7: Xác định lực tác dụng lên cọc (kN) N +N Pi = ± nc tt tt tt ® M®tty ´ xi nc xi2 Pi: lực tính toán tác dụng lên cọc thứ i Mttđy = Mtty ± Qttx×hm hm: chiều cao đài cọc xi: khoảng cách từ tim cọc thứ i đến trọng tâm đài cọc theo phương trục x 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thấp □ Hiệu ứng nhóm lên sức chịu tải cọc Sức chịu tải nhóm cọc: Qnhóm = hnPtk é (n1 - 1)n + (n - 1)n1 ù h = 1-q ê ú 90 n n ë û (Converse – Labarre) h: hiệu ứng nhóm n1: số hàng cọc nhóm cọc n2: số cọc hàng q(deg) = arctan(d/S) d: đường kính cạnh cọc S: khoảng cách hai cọc 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thp ă ă Tớnh trng lng cc: Cc vuụng: Pc = 1,1×d2×H×gbt (kN) Cọc trịn: Pc = 1,1×πR2×H×gbt (kN) Kiểm tra điều kiện: ìïQnhãm ³ N tt í tt ïỵ Pmax + Pc £ Ptk B8: Tính lún móng cọc c jtb a= n jtb = ji hi h1 Lớp 1, j1, h2 Lớp 2, j2, h3 Lớp 3, j3, h4 Lớp 4, j4, n hi LM = L + 2´H´tga BM = B + 2´H´tg a AM = BMLM H: chiều dài cọc LM, BM, AM: chiều dài, chiều rộng diện tích đáy móng khối quy ước BM B d Df = h1+h2+h3+h4 a a a L LM b Tính tc max,min p N +N = AM tc tc abcd ỉ eL ç1 ± ÷ LM ø è Ntc c d Mtc Qtc tc tc N + N abcd ptbtc = AM eL = M ±Q H tc y tc tc x tc abcd N +N Kiểm tra điều kiện Df a H1 a ptcmin ptcmax a tc ìï pmax £ 1,2 R í tc ïỵ ptb £ R R: sức chịu tải tiêu chuẩn đất mũi cọc: R = m1m2/ktc(BM×g2+B×s’vp+ c×D) ptctb b 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thấp Ntcabcd – trọng lượng khối móng quy ước, có kể trọng lượng cọc Gồm: • Trọng lượng khối móng quy ước lớp Ntc1=AMìh1ìgtb ã Trng lng múng quy c t nh lớp đến độ sâu đặt đài cọc Ntc2=AM×[Df - h1]ìgtb ã Trng lng múng quy c t sâu đặt đài cọc đến đỉnh lớp Ntc3=[AM×l3 – ncìAcìl3]ìg2 ã Trng lng múng quy c lp Ntc4=[AMìl4 ncìAcìl4]ìg3 ã Trng lng múng quy c lớp 5, xét đến độ sâu mũi cọc Ntc5 =[AM×l5 – nc×Ac×l5]×g4' Ntc c d Mtc h1 Qtc Ntc1 Df Ntc2 l3 a Ntc3 a Ntc4 H Ntc5 l4 l5 a b • Trọng lượng cọc Ntc Ntc 6= nc×Ac×H ×gbt 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thấp • Tính: pgl = ptctb - s’vp • Tính mơ đun biến dạng E(100-200) lớp lớp • Chia thành nhiều lớp có chiều dày hi ≤ 0,4BM Vẽ biểu đồ ứng suất điểm phân chia lớp đất • Tính ứng sut sz =4ìkgìpgl ã Bng tớnh ng sut: c h1 h2 Df a a h3 pgl h4 a z sz s’v LM/BM z/BM kg sz/s’v (m) (kPa) (kPa) d h5 h6 b 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thấp Bảng tính lún Lớp đất Bề dày, hi (m) 0,4BM p1i (kPa) e1i p2i =p1i+szi szi (kPa) (kPa) e2i 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thấp B9: tính tốn chiều cao đài cc, hm ă Chiu cao lm vic ca i cc xác định từ điều kiện chống xuyên thủng bê tông đài cọc Nct ≤ 0,75´Rbt´h0´(bc+h0), (*) Rbt: cường độ chịu kéo tính tốn bê tơng đài cọc bc: cạnh ngắn cột h0: chiều cao làm việc đài cọc: h0 = hm – (0,05 ¸0,1m) Nct: lực xuyên thủng, tổng lực tác dụng lên cọc nằm phạm vi đáy tháp xuyên thủng phía đài cọc Thơng thường chọn trước giá trị hm, sau kiểm tra điều kiện (*) 3.3 Trình tự tính tốn móng cọc đài thấp Ntt Ntt 450 B10: Tính tốn bố trí cốt thép cho đài cọc Ptt1,5,9 ri – khoảng cách từ tim cọc Pi đến ngàm I – I r'i – khoảng cách từ tim cọc P’i đến ngàm II – II II Pi – lực tác dụng lên đài cọc nằm ngàm I- I P’i – lực tác dụng lên đài cọc nằm ngàm II - II Ptt2,6,10 I Ptt3,7,11 Ptt4,8,12 10 11 12 Ptt1,2,3,4 r1,2,3,4 II I r3,7,11 Ptt3,7,11 r4,8,12 Ptt4,8,12 ă ă ă Tớnh din tớch cốt thép cần thiết: MI - I MII - II AsI = ; AsII = 0,9 Rs h0 0,9 Rs h0 Chọn cốt thép có Ø ≥ 12, khoảng cách 100 ≤ a ≤ 200 Cốt thép theo phương cạnh dài nằm Ỉ³12, khoảng cách cốt thép chịu lực ASII ASI