- Xác định sơ bộ kích thước cột
d. Tính tốn SCT cọc đơn
SCT theo vật liệu :
- Do các yếu tố thi cơng phức tạp và khả năng hạn chế trong kiểm sốt chất lượng cọc ( cọc nhồi được thi cơng đổ bêtơng tại chỗ vào các hố khoan, hố đào sẵn sau khi đã đặt lượng cốt thép cần thiết vào hố khoan, chiều sâu cọc quá lớn…) , sức chịu tải của cọc nhồi khơng thể tính như cọc chế tạo sẵn mà cĩ khuynh hướng giảm đi :
Pvl =Ru.Ab + Ran.Aa. - Tham khảo phụ lục A TCXD 195-1997 tài liệu tham khảo :
+ Ru : cường độ tính tốn của bêtơng cọc nhồi.
Ru = Rb/4 Khi đổ bêtơng trong hố khoan khơ khơng lớn hơn 6 Mpa ( 60 kG/cm2). R: Mac thiết kế bê tơng : 350.
-> Ru = 350
4 = 87.5 (kG/cm2) > 60 (kG/cm2). -> Chọn Ru = 60 kG/cm2.
+ Cốt thép < 28 Ran = 1, 5
sc
R nhưng khơng lớn hơn 220 Mpa (2200 kG/cm2 ). Rsc : cường độ chịu nén tính tốn cốt thép : 3650 (kG/cm2).
-> Ran = 3650
1.5 = 2433 (kG/cm2) > 2200 (kG/cm2). -> Chọn Ran = 2200 kG/cm2.
+ Fc : Diện tích tiết diện ngang của cọc : Fc = 7850 cm2.
+ Fa:Diện tích cốt thép dọc trong cọc : Dùng 1620 Fa = 50.24 cm2. -> Pvl = 7850 x 60 + 50.24 x 2200 = 582 (T).
SCT cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền - phụ lục B
- Sức chịu tải cực hạn của cọc :
Qu = Qs + Qp = Asfs + Apqp - Với :
+ As : tổng diện tích mặt bên cọc.
+ fs : ma sát thân cọc.
+ Ap : Diện tích tiết diện mũi cọc.
+ qp : cường độ chịu tải cực hạn của đất mũi cọc. - Sức chịu tải cho phép của cọc :
Qa = s s Q FS + p p Q FS - Với : + FSs : hệ số an tồn cho thành phần ma sát bên, FSs = 1.5 ÷ 2.0. + FSp : hệ số an tồn cho sức chống mũi cọc, FSp = 2.0 ÷ 3.0. - Cơng thức tính fs : fs = ca + σ’h *tanφa - Với :
+ Ca : lực dính giữa thân cọc và đất, T/m2 , với cọc BTCT, ca = 0.7c trong đĩ c là lực dính của đất nền.
+ σ'h: ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuơng gĩc với mặt bên cọc, T/m2.
+ φa: gĩc ma sát giữa cọc và nền đất, với cọc BTCT lấy φa = φ với φ : gĩc ma sát trong của đất nền.
- Cơng thức tính qp :
qp = c*Nc + σ’vp *Nq + γ*dp *Nγ
- Với :
+ c: lực dính đất nền dưới mũi cọc, T/m2.
+ σ'vp : ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lương bản thân đất, T/m2.
+ Nc , Nq, Nγ: hệ số SCT, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc, phương pháp thi cơng cọc.
+ γ : trọng lượng thể tích đất ở độ sâu mũi cọc, T/m3. - Sức chịu tải cực hạn của cọc trong đất dính :
Qu = Qs + Qp = As αcu + ApNc cu - Với :
+ cu : sức chống cắt khơng thốt nước của đất nền, T/m2.
+ α : hệ số, khơng cĩ thứ nguyên. Đối với cọc đĩng lấy theo hình B.1 trong TCVN 205 – 1998 thiết kế mĩng cọc, với cọc nhồi lấy từ 0.3 ÷ 0.45 cho sét dẻo cứng và 0.6 ÷ 0.8 cho sét dẻo mềm.
+ Nc : hệ số sức chịu tải lấy bằng 9.0 cho cọc đĩng trong sét cố kết thường và 6.0 cho cọc nhồi.
- Lưu ý : Hệ số an tồn khi tính tốn SCT của cọc theo cơng thức trên lấy bằng : 2.0 ÷ 3.0.
+ Trị giới hạn của αcu: 1kg/cm2.
- Sức chịu tải cực hạn của cọc trong đất rời :
Qu = Qs + Qp = As Ksσ’v tanφa + Ap σ’vpNq - Với :
+ Ks : hệ số áp lực ngang trong đất ở trạng thái nghỉ, lấy theo hình B.2.
+ σ'v: ứng suất hữu hiệu trong đất tại độ sâu tính tốn ma sát bên tác dụng lên cọc, T/m2.
+ φa: gĩc ma sát giữa đất nền và thân cọc.
+ σ’vp: ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại mũi cọc, T/m2.
+ Nq : hệ số SCT, xác định theo hình B.3
- Sct cọc theo điều kiện nền : 560 (T). - Vậy, chọn SCT thiết kế cọc : Ptk = 560 (T).