Đây là tài liệu của các bạn sinh viện hiện tại đang học tại Đại học Bách Khoa TP HCM. Đồng thời cũng là giáo án của giảng viên tại Đại học Bách Khoa. Nó sẽ rất hữu ích cho công việc học tập của các Bạn. Chúc Bạn thành công.
CHƢƠNG 3: MĨNG CỌC 3.1 Khái niệm móng cọc - Móng cọc: Móng sâu - Đài cọc: - Hệ cọc: Đài c ọ c 3.2 Phân loại móng cọc 3.2.1 Theo vật liệu cọc Hệ cọc 3.2.2 Theo khả chịu tải 3.2.3 Theo chiều sâu đặt đài 3.2.4 Theo đặc tính chịu lực Nền móng cọc 3.3 Cấu tạo cọc bê tông cốt thép 20,1m 1000 6 a100 Móc cẩu, 16 Cốt thép đai 150 1-1,5D Cốt thép dọc D L D L 1000 6 a100 Đoạn đầu cọc Mũi thép Hộp nối cọc Mối hàn NỐI CỌC A-A A A Hình 3.6 Cấu tạo chi tiết cọc nối cọc hh=8mm 35 0 10 230x130x10 3Ø20 250x250x8 11 3Ø20 10 334x180x8 180 35 11 8x350x180 THÉP HỘP ĐẦU CỌC 350x350x8 TL : 1/10 3-3 CHI TIẾT BẢN THÉP ĐẦU CỌC (CHIỀU CAO ĐƯỜNG HÀN h=10mm) 200x200x12 58 CỌC CBT-1 300x300x10 12 12 CỌC CBT-2 58 50 TỶ LỆ 1/10 50 Lưới thép 6 LƯỚI THÉP ĐẦU CỌC TL : 1/10 350x350x8 4-4 CHI TIẾT B NỐI CỌC CBT-1 & CBT-2 TL :1/10 TỶ LỆ :1/10 HÀN CHỤM ĐẦU 4Ø18 Ø20 MC 2-2 CHI TIẾT MŨI CỌC TL: 1/10 TL: 1/10 Ø6 Ø18 2Ø18 lưới thép hàn Ø6a50 loại B lưới thép hàn Ø6a50 loại A Bản thép đầu cọc 1Ø20 2Ø18 Ø6a100 12Ø 6a50 12Ø 6a200 CHI TIẾT CỌC BÊTÔNG CBT1 12Ø 6a50 TL : 1/20 Ø6 lưới thép hàn Ø6a50 loại B 11Ø 6a100 2Ø18 Ø18 lưới thép hàn Ø6a50 loại B lưới thép hàn Ø6a50 loại A lưới thép hàn Ø6A50 loại A Bản thép đầu cọc Bản thép đầu cọc 1Ø20 14Ø 6a50 2Ø18 11Ø 6a100 13Ø 6a200 CHI TIẾT CỌC BÊTÔNG CBT2 12Ø 6a100 TL : 1/20 14Ø 6a50 3.4 Trình tự tính tốn móng cọc: Dữ liệu tính tốn - Dữ liệu tốn đặc tính móng - Số liệu tải trọng (tính tốn) - Địa chất cơng trình - Chọn vật liệu làm móng: mác BT, cường độ thép, tiết diện chiều dài cọc (cắm vào đất tốt > đến m), đoạn neo ngàm đài cọc (đoạn ngàm + đập đầu cọc ≈ 0,5 – 0,6m); chọn cốt thép dọc cọc: Ra Mtt Ntt Htt Qs Qp Sơ đồ tính tốn móng cọc Kiểm tra móng cọc làm việc đài thấp 2H hmin tan 450 2 b EH Df Df 0,7 hmin Kp = tan2 (450 + /2) 2H Ka = tan2 (450 - /2) Kp K a b FS FS = (áp lực sau đài chưa đạt trạng thái bị động) Kp H K a b D 2f FS b : cạnh đáy đài theo phương vng góc với H Xác định sức chịu tải cọc Pc - Theo vật liệu làm cọc Qa = (Rb Ab + Rs As) v = 0,7 v=2 v = 0,5 Đ c ngàm Đ c ngàm Đ c ngàm đài mũi c đài mũi c đài mũi c đ đ đá ầ u c ọ ầ ọ ấ t m ề m c n ằ u c ọ ầ ọ m ấ t c ứ n g h c o t ặ c ự đ a u c ọ ọ c n g m Chọn số lƣợng cọc bố trí cọc N n tt = 1,2 1,6 Pc => bố trí cọc khoảng (3 6)d, cấu tạo đài có mép đài cách mép cọc ngồi 100 150mm; d/2 – d/3 Kiểm tra sức chịu tải cọc (lực tác dụng lên cọc) Pmax N n P( x , y ) tt M tty x max x i tt y M ttx y max y i tt M x N M i x yi 2 n x y i i tt Pmax Pc (Qa) Pmin Pn Pmin - Kiểm tra sức chịu tải cọc làm việc nhóm Hệ số nhóm : (n1 1) n2 (n2 1) n1 1 90 n1 n2 d arctg s [deg] n1 : số hàng cọc n2 : số cọc hàng d : đường kính cạnh cọc s : khoảng cách cọc Pnh = nc Pc > Ntt + Qđ Kiểm tra ứng suất mũi cọc (móng khối qui ước) Fqu = Lqu Bqu = [(L - 2x) + lc tan] [(B - 2y) + lc tan] ptbtc tc N qu Fqu pmax/ N Fqu tc qu tc x tc y M M Wx Wy m1m2 ptb RII ( Abqu Bh * DcII ) ktc pmax 1,2 RII pmin Kiểm tra độ lún móng cọc pgl p h tc tb k p gl z gl S n S i 1 S n n i 1 i i 1 e1i e2i hi 1 e1i aoi pi hi S S Sgh = cm n i i 1 Eoi pi hi Kiểm tra chuyển vị ngang cọc - Tính tốn cọc chịu tải trọng ngang - Kiểm tra chuyển vị ngang cho phép Q Png (Png : sức chịu tải ngang cọc) Png ng EJ 1000 l [T] ng = cm: chuyển vị ngang đầu cho phép EJ : độ cứng cọc = 0,65 : cọc đóng đất sét = 1,2 : cọc đóng đất cát l0 0,7 d ; d [cm]: cạnh hay đường kính cọc Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài Pxt Pcx Pxt = phản lực cọc nằm ngồi tháp xun phía nguy hiểm Pcx = 0,75 Rk Stháp xuyên 10 Xác định nội lực bố trí cốt thép - Tính moment: dầm conxơn, ngàm mép cột, lực tác dụng lên dầm phản lực đầu cọc Fa Mg Ra h0 Mg 0,9 Ra h0 11 Một số vấn đề thi cơng cọc - Tính móc cẩu để vận chuyển thi công cọc 0,207L 0,586L 0,207L 0,293L Mmax = 0,0214 qL2 L - Nếu cọc đóng chọn búa đóng Qq 5 E Mmax = 0,043 qL2 E 25 Pc - Thực tế chọn máy ép tải trọng gấp lần Ptt cọc - Tính độ chối thiết kế, etk mm Q 0,2q e tk Qq PS PS n Ap k m k m n Ap Q h k: h/s đồng vật liệu = 0,7; m: h/s đk làm việc = 0,91; PS : sức chịu tải cọc đơn theo đk đất nền; Ap: diện tích tiết diện ngang cọc; q: trọng lượng cọc; Q: trọng lượng búa (thường chọn = 11,25Q); h: chiều cao rơi búa; n: hệ số = 15 kG/cm2 cho cọc BTCT, = 10 kG/cm2 cho cọc gỗ không mũ - Độ chối thực tế độ lún trung bình 10 nhát búa cuối 3.5 Cọc chịu tải trọng ngang (Theo TCXDVN 205-1998) M0 H0 y ’y (kN/m2) L z z Sơ đồ làm việc cọc chịu tải trọng ngang N M H N n H l0 H M 0 HH y0 H0=1 z l M M M0=1 MH z l l Sơ đồ tác động moment tải ngang lên cọc z - Áp lực tính tốn z [T/m2]: z K bd 0 M0 H0 z e y A1 B1 C1 D1 bd bd Eb I bd Eb I - Moment uốn Mz [Tm]: M z Eb Iy0 A3 bd Eb I B3 M C3 bd H0 bd D3 - Lực cắt Qz [T] Qz Eb Iy0 A4 Eb I B4 bd M C4 H D4 bd bd Kbc ze : chiều sâu tính đổi, ze = bd z bd Eb I le : chiều dài cọc đất tính đổi, le = bd l bd : hệ số biến dạng, bc : chiều rộng qui ước cọc, d 0,8 m => bc = d + m; d < 0,8 m => bc = 1,5d + 0,5 m (TCXD 205-1998) - Chuyển vị ngang HH , HM , MH , MM ứng lực đơn vị HH A0 bd Eb I MH HM B0 bd Eb I MM C0 bd Eb I A0 , B0 , C0 , D0 tra bảng 4.2/250 - Moment uốn lực cắt cọc z = (mặt đất) H0 = H M0 = M + H (h+ l0) - Chuyển vị ngang y0 góc xoay 0 z = (mặt đất) y0 = H0 HH + M0 HM 0 = H0 MH + M0 MM - Chuyển vị ngang cọc cao trình đặt lực hay đáy đài Hl03 Ml02 n y0 l0 3E b I E b I - Góc xoay cọc cao trình đặt lực hay đáy đài Hl02 Ml0 0 Eb I Eb I * Ổn định xung quanh cọc , 12 vtg I cI cos I z y 2 M p Mv nM p M v v’ : ứng suất hữu hiệu theo phương đứng độ sâu z I : trọng lương riêng tính tốn đất cI , I : lực dính góc ma sát tính tốn đất : hệ số = 0,6 cho cọc nhồi cọc ống, = 0,3 cho cọc lại 1 : hệ số = cho trường hợp; trừ ct chắn đất, chắn nước = 0,7 2 : hs xét đến tỉ lệ ảnh hưởng phần tải trọng thường xuyên tổng tải Mp : moment tải thường xuyên Mv : moment tải tạm thời n = 2,5, trừ: n = cho móng băng n = cơng trình quan trọng, le < 2,5 lấy n = 4; le > 2,5 lấy n = 2,5 ... 3. 6 Cấu tạo chi tiết cọc nối cọc hh=8mm 35 0 10 230 x 130 x10 3 20 250x250x8 11 3 20 10 33 4x180x8 180 35 11 8x350x180 THÉP HỘP ĐẦU CỌC 35 0x350x8 TL : 1/10 3- 3 CHI TIẾT BẢN THÉP ĐẦU CỌC (CHIỀU CAO... (CHIỀU CAO ĐƯỜNG HÀN h=10mm) 200x200x12 58 CỌC CBT-1 30 0x300x10 12 12 CỌC CBT-2 58 50 TỶ LỆ 1/10 50 Lưới thép 6 LƯỚI THÉP ĐẦU CỌC TL : 1/10 35 0x350x8 4-4 CHI TIẾT B NỐI CỌC CBT-1 & CBT-2 TL :1/10... 1Ø20 14Ø 6a50 2Ø18 11Ø 6a100 13 6a200 CHI TIEÁT CỌC BÊTÔNG CBT2 12Ø 6a100 TL : 1/20 14Ø 6a50 3. 4 Trình tự tính tốn móng cọc: Dữ liệu tính tốn - Dữ liệu tốn đặc tính móng - Số liệu tải trọng (tính