Vậy cốt thép trong cọc đủ chịu moment uốn thân cọc.Ta cắt thép tại vị trí Mz=0, tức là z=10m so với đáy đài.
Trang 1III) TÍNH TOÁN MÓNG M3 :
Theo kết quả giải nội lực khung, ta có giá trị nội lực tại mặt cắt chân cột móng M3:
Ntt = 297.71 ( T )
Mtt
x = 6.745 ( T.m )
Qtt
x = 2.691 ( T )
Mtt
y =15.809 (T.m)
Qtt
y =1.955 (T)
1) Chọn kích thước và vật liệu làm cọc :
Chọn cọc dài 33m ; đường kính 0.8m ;
Vật liệu : - Bêtông mác #300 (Rn = 130 KG/cm2)
- Cốt thép dọc chịu lực loại CII (Ra=2600 (KG/cm2):1220; Fa = 37.68 cm2
2) Sức chịu tải của cọc theo vật liệu :
QVL = 60 5026.55 + 2000 37.68 = 376953 (KG) = 376.953 ( T )
3) Sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền :
3
383 2
478
So sánh các giá trị sức chịu tải của cọc chọn giá trị nhỏ nhất trong các giá trị đưa vào tính toán có giá trị :
Q a =min(Q v ,Q s ,)=367 T
4) Diện tích đài cọc và số lượng cọc :
Số lượng cọc trong móng :
a
c
Q
N
n =1 4 297367.71=1.14
Chọn 1 cọc để bố trí
Sơ đồ bố trí các cọc trong đài :
Diện tích của đài cọc : Fđ=22=4 m2
Trọng lượng đài : Nd=41.52.51.1=16.5 T
Lực dọc tính toán tại đáy đài : Ntt=297.71 + 16.5 = 314.21 T
Moment tính toán tại đáy đài :
Mxtt=2.921+0.481.5=3.641 Tm
Mytt=21.353+6.4251.5=30.991 Tm Trọng lượng cọc : Pc=0.503332.51.1=45.647 T
So sánh : Ntt+Pc=314.21+45.647=359.875 T< Qa=367 T
5) Kiểm tra lún :
Tính lún cọc đơn theo tiêu chuẩn 195 : 1997
Độ lún cọc đơn được tính theo công thức thực nghiệm :
p as ap
AE
L Q Q
d / 100 ( )
Trong đó :
d – đường kính cọc (m)=1.2 (m)
- hệ số phụ thuộc vào quy luật phân bố ma sát bên
Qap – Tải trọng truyền đến mũi cọc ở cấp tải trọng thiết kế (T)
Qas _ Masát bên cọc (T)
2000
Trang 2L _ Chiều dài cọc (m)
A _ Diện tích tiết diện cọc (m2)
Ep _ Mođun đàn hồi của vật liệu cọc (T/m2) Với sơ đồ phân bố masát bên như hình bên ta có: =0.67
Tải trọng truyền đến mũi cọc thiết kế
Qap= Ntc+Ptc = 297.71+45.647 = 343.357 T
Masát bên cọc : Qas= 478/2= 239 T
Chiều dài cọc L=33 m
Ep=2.9E 6 (T/m2) ; A=0.503 m2
=> =1.2/100 + (343.357 + 0.67239 )0 503 2 9 10 6
33
6) Kiểm tra cọc chịu tải ngang:
Tải trọng ngang truyền xuống đầu cọc :
Qtt
x = 2.691 ( T ), Qtt
y =1.955 (T) Moment truyền xuống đầu cọc :
Mtt
x = 6.745 ( T.m ), Mtt
y =15.809 (T.m) Hệ số biến dạng:
bd = 5
I E
b K
b
c
5
10 9 2
2 2
Chiều sâu tính đổi cọc hạ trong đất:
Le = bdL = 0.4233 = 13.704 m
Chuyển vị ngang và góc xoay của cọc ở cao trình đáy đài được tính:
n = yo + olo + H E l I M E l I
b
o b
o
2 3
2 3
(lo = 0 )
= o + H E l I M E l I
b
o b
o
2
2
(lo = 0 )
yo, o: chuyển vị ngang và góc xoay (radian) của cọc ở cao trình đáy đài
yo = HoHH +MoHM ; o = HoMH +MoMM
Trong đó:
Ho : Giá trị tính toán của lực cắt tại đầu cọc (T)
Ho= 2 691 2 1 955 2 =3.326 T
Mo: Giá trị tính toán của moment tại đầu cọc (Tm)
Mo = 15 809 2 6 745 2 =17.188 Tm
HH, MH , MM : Là các chuyển vị ở cao trình đấy đài, do lực Ho=1, Mo=1 đơn vị đặt tại cao trình này gây ra, được xác đinh như sau :
O b
bd 3
I E
1
α
δ
O b
bd HM
I
E
α
1 δ
δ
O
I
α
1 δ
Trang 3Với Le = 13.704 m, tra bảng G2 – TCXD 205 – 1998 ta có:
Ao = 2.441 ; Bo = 1.621 ; Co=1.751
0201 0 10 9 2 0.42
0201 0 10 9 2 0.42
0201 0 10 9 2 0.42
yo = HOHH +MoHM
= 3.326 5.84610-4 +17.1881.61210-4 = 4.710-3(m)
O = HOMH +MoMM
= 3.3261.61210-4 +17.1887.23210-5 = 17.810-4(rad)
Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực hoặc đáy đài :
n = yo =4.710-3 m=0.47 cm< gh=1 cm
Góc xoay của cọc ở cao trình đấy đài :
= O =17.8 10-4 (rad) < gh=2/1000=210-3
Vậy cọc thỏa điều kiện chuyển vị ngang
Aùp lực z(T/m2), mômen uốn Mz(T/m), lực cắt Qz(T) trong các tiết diện cọc được tính trong bảng sau :
Bảng tính giá trị moment uốn thân cọc
Trang 4(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
Biểu đồ momeent uốn thân cọc Mz(Tm)
0 2 4 6 8 10 12
-10.00 -5.00 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
Bảng tính giá trị lực cắt dọc thân cọc
Trang 5(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
Biểu đồ lực cắt dọc thân cọc Qz(T)
0 2 4 6 8 10 12
Ứng suất mặt bên thân cọc
Trang 6(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)
Biểu đồ ứng suất mặt bên dọc thân cọc
0 2 4 6 8 10 12
7).Tính cốt thép cho cọc:
Ta có giá trị Monent Mmax của cọc khi chịu tải trọng ngang là : Mmax = 20.885 (T.m) Tính thép cho tiết diện cọc tròn ta quy đổi ra tiết diện hình vuông :
60 2600 9
0
2088500 9
.
o
a h R
M
=> diện tích théptrong cọc=214.88=29.76 cm2 Vậy cốt thép trong cọc đủ chịu
moment uốn thân cọc.Ta cắt thép tại vị trí Mz=0, tức là z=10m so với đáy đài
Cốt đai chọn đai xoắn 8 a200 để bố trí