1. Xác định sức chịu tải của cọc theo cƣờng độ vật liệu :
PVL = 0.8 (Rs As + Rb.A) Trong đĩ :
A : Diện tích mặt cắt ngang của cọc A = 0,09m2
As : diện tích tiết diện ngang cốt thép trong cọc As = 39,25cm2
Pvl =0,8x(39,25x2800 + 170x900) =210320=2103,2 KN
2. Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (Theo phụ lục A - TCVN 205 -1998)
- Xác định sức chịu tải của cọc thẳng đứng theo phƣơng pháp thống kê : Qtc = m (mR qmA + u mfsi li)
Các hệ số trong cơng thức:
m : Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy m =1
mR ,mf : Hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc và ở mặt bên cọc cĩ kể đến phƣơng pháp hạ cọc đến sức chống tính tốn của đất. Tra bảng A.3 - TCXD 205 : 1998 ta cĩ mR = mf =1 .
qm : Cƣờng độ chịu tải ở mũi của cọc, lớp 4 là lớp cát mịn Zm=28.3m,tra bảng A1 TCVN 205 –1998, qm =3620 KN/m2
A : Diện tích mũi cọc, A = 0,09 m2 u : Chu vi tiết diện ngang cọc u = 4d = 4 x 0,3 = 1,2 m
li : chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt bên của cọc.
fsi : Cƣờng độ chịu tải mặt bên của cọc tra bảng A2 TCVN 205-1998 Xác định fi : Lớp đất chiều dày(m) Độ sệt IL fi(KN/m2) fili(KN/m) I 1,9 0,7 7 13,3 II 0,57 0,7 4 2,28 III 4,4 0,39 28,2 124,08 IVa 9,5 0,45 32,7 310,65 IVB 11,93 0,45 31,12 598,4376 fili 1048,75
Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền :
Qtc = 1(1x3620x0,09+1.2x1x1048,75)=1291,08 (KN) Sức chịu tải của cọc đơn theo chỉ tiêu cơ lý đƣợc tính :
Qa = FS Qtc FS=1.2÷1.8 : hệ số an tồn (lấy FS=1,75) Qa = 1291, 08 737, 76 1, 75 KN
3. Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cƣờng độ đất nền (Phụ lục B- TCXD 205-1998) TCXD 205-1998)
Sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền (Phụ lục B)
Sức chịu tải cực hạn:
Qu = Qp + Qs = Ap.qp+Asqs
Qs : Sức chịu tải cực hạn của cọc đơn do ma sát Qp : Sức chịu tải của đất ở mũi cọc
Sức chịu tải cho phép: Qa = QFSu hoặc Qa = FSQp
p + FSQs s
Do cọc đi qua nhiều lớp đất nền nên: Qu = Ap .qp + u.fi.li
Trong đĩ :
Qp: Sức chịu tải cực hạn của cọc đơn do lực chống Qs: Sức chịu tải cực hạn của cọc đơn do ma sát Ap: Diện tích tiết diện mủi cọc
As: Diện tích xung quanh của cọc tiếp giáp với đất FS: Hệ số an tồn chung của cọc (23)
FSs: Hệ số an tồn do ma sát bên của cọc (22,5) FSp: Hệ số an tồn do sức chống tại mủi cọc (2,53) fsi: Ma sát bên tại lớp đất thứ i
li: Chiều dày của lớp đất thứ I u: Chu vi cọc
qp : cƣờng độ chịu tải của đất dƣới mũi cọc Tính Qp: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ta cĩ : Qp= Ap.qp=0,32 (C.Nc + ’vp .Nq+ .dP.N) (1) Trong đĩ :
C: lực dính của đất ở đầu mũi cọc C = 2.8(KN/m2 ).
: dung trọng đẩy nổi của lớp đất ở đầu mũi cọc = 9.16( KN/m3). dP: đƣờng kính của cọc dP = 0.3m
Nc;Nq; N: là các hệ số chịu tải phụ thuộc vào gĩc ma sát của đất = 29o27’
NC = 35,556; Nq = 21,1; N = 18,6
’VP: ứng suất cĩ hiệu theo phƣơng thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng lƣợng bản thân của đất .
’VP=(’IhI)=1,5x18,72+0,4x8,72+4,4x(18,8-10)+9,5x(19,16- 10)+11,93x(19,16-10)
= 266,59 (KN/m3)
Sức chịu tải của đất nền dƣới đầu mũi cọc :
(1)QP =0,09x(2,8x 35,556+266,59x21,1+ 9,16x 0,3 x18,6) =519,8(KN) Xác định fsi:
- fs = '
h
.tga + Ca với '
h
: ứng suất cĩ hiệu theo phƣơng vuơng gĩc với mặt bên của cọc - ' h = ks. ' v
- ks: Hệ số áp lực ngang của đất: ks = (1 - sin)
- ’v: ứng suất cĩ hiệu trong đất tại độ sâu tính tốn ma sát bên tác dụng lên cọc - a : Gĩc ma sát giữa cọc và đất nền - a = đối với cọc BTCT - Ca:lực dính giữa cọc và đất nền - Ca =C đối với cọc BTCT Vậy fs = (1-sinƣ) ' vi tgƣ+ C Qs =u.lifsi với u=4D=1.2m Bảng Tính: Lớp C li zi vi' fsi Qs 1 11 12,7 0,1 1,85 31,132 17,60 2,11 3 13 15,8 4,4 4,67 50,928 24,91 131,54 4a 29,45 2,8 9,5 11,62 113,8 35,46 304,27 4b 29,45 2,8 11,93 22,335 211,95 63,63 810,97
Sức chịu tải cực hạn ở hơng cọc :
QS = 2,11+131,54+304,27+810,97=1248,9 KN Theo TCXD 205:1998 lấy
FSS : hệ số an tồn cho thành phần ma sát bên = 2 FSP : hệ số an tồn cho sức chống dƣới mũi cọc = 3
QaĐ = QS QP 1248,9 519,8
2 3 2 3 = 797,7 (KN)
ta cĩ:Qu=Qs+Qp=1248,9+519,8=1768,7 KN<QVL=1815,2 KN vậy thỏa điều kiện ép cọc
Vậy sau khi tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu phụ lục A, phụ lục B ta cĩ các giá trị cl
a
Q =737,76; QaĐ=797,7 ta chọn Pc =737,8 KN để thiết kế. Vậy dùng giá trị P = 737,8 (KN) để thiết kế mĩng
II. TÍNH TỐN MĨNG CỌC : A. MĨNG M1 :