CHƯƠNG2: TÍNH TOÁN THÉP SÀN
V. THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG TRỤC C-1_MÓNG C-1
2. PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI
2.4. TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI
a. Theo vật liệu làm cọc:
Do cọc nhồi được thi công đổ bêtông tại chỗ vào các hố khoan sẵn sau khi đã đặt lượng cốt thép cần thiết vào hố khoan. Việc kiểm soát điều kiện chất lượng Footer Page 94 of 126.
Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 96
bêtông khó khăn, nên sức chịu tải của cọc nhồi không thể tính như cọc chế tạo sẵn mà có khuynh hướng giảm đi.
- Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc được xác định theo công thức:
(Tham khảo mục 4 TCXD 195-1997 – thiết kế cọc khoan nhồi) Pvl = (RuFb + RanFa)
Trong đó:
- Ru =
5 . 4
R nhưng không lớn hơn 60 kG/cm2 trong trường hợp cọc đổ bê tông dưới nước hoặc trong dung dịch sét.
với R : mác thiết kế của bêtông: R =300 kG/cm2 => Ru = 66.67 kG/cm2 > 60kG/cm2
=> Ru = 60 kG/cm2 = 600T/m2 - Fb = 2 0.82
4 4
p d =p =0.5027 m2. - Ran =
5 . 1
Rc
nhưng không lớn hơn 2200 kG/cm2 với Rc – giới hạn chảy của cốt thép.
=> Ran =
5 . 1
3000 = 2000 kG/cm2 < 2200 kG/cm2 Fa = 50.24 cm2 = 50.24x10-4 m2
- Từ đó ta có :
Pvl = (600´0.5027 + 2.0´50.24) = 402.1 (T).
b. Theo chổ soỏ SPT
- Sử dụng số liệu thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT để tính toán sức chịu tải giới hạn của cọc theo công thức của Nhật Bản cho trong TCXD 205:1998
- Sức chịu tải cho phép của cọc:
PSPT =1( (0.2 ) )
3 aN Ac P + N Ls s +CL dc p (T) Trong đó:
ã Na: chỉ số SPT của đất dưới mũi cọc, mũi cọc nằm trong lớp cỏt lẫn ớt cuội sỏi có N = 45.
ã Ns: chỉ số SPT của lớp cỏt bờn thõn cọc, do bờn thõn cọc cú lớp cỏt hạt mịn vừa 2 (N2=8), lớp cát pha 3 (N3 =6), lớp cát ít cuội sỏi 6 (N6=45).
Footer Page 95 of 126.
Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 97
ã Ls (m): chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cỏt, cọc xuyờn qua cỏc lớp cát: lớp cát hạt mịn vừa 2 (L2=7.3m), lớp cát pha 3 (L3 = 2.5m), lớp cát thô cuội sỏi 6 (L6 = 2m).
ã Lc (m): chiều dài đoạn cọc nằm trong đất sột, cọc xuyờn qua cỏc lớp sét: sét màu vàng 4 (L4 = 16m); sét pha 5 (L5 = 6.0m);
ã Ap =3,14x(0.8)2/4= 0,5027m2 : diện tớch tiết diện mũi cọc.
ã a: hệ số phụ thuộc phương phỏp thi cụng cọc, a = 15 cho cọc khoan nhoài.
ã C: lực dớnh khụng thoỏt nước của đất theo SPT.
- Sức chịu tải cho phép của cọc theo SPT:
Qa = 373.81 T Trong đó:
Chỉ số SPT của đất tại mũi cọc: Na = 45
Chỉ số SPT của các lớp đất cát xung quanh cọc Ns
Chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát Ls
Chiều dài đoạn cọc nằm trong đất sét Lc
Lực dính không thoát nước của đất sét C = 0.625*min(N'c, 20)
Chỉ số SPT trung bình của lớp đất sét N'c
Hệ số phụ thuộc vào phương pháp thi công α = 15
Đường kính cọc (m) d = 0.8
Diện tích tiết diện cọc (m2) Fd = 0.5027
Lớp đất Ns Ls (m) N'c C Lc (m) (0.2NsLs+CLc)ppppd
1-Đất đắp 0 0.80 0 0.00 0.00 0.0
2- Cát hạt mịn-chặt vừa 8 9.50 0 0.00 0.00 38.2
3- Cát pha 6 2.50 0 0.00 0.00 7.5
4- Sét màu vàng 0 0.00 22 12.50 16.00 502.7
5-Seùt pha 0 0.00 36 12.50 6.00 188.5
6- Cát hạt mịn-chặt vừa 45 2.00 0 0.00 0.00 45.2
782.1 Toồng:
{ }
1 ( 0 . 2 )
3 a d s s c
Q a = a N F + N L + C L p d
Footer Page 96 of 126.
Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 98
c. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lí của đất nền (Phụ lục A - TCXD 205 : 1998)
Sức chịu tải cho phép của cọc đơn: Qa = 329.9 T
Qa = Qtc / ktc
Với ktc = 1.4
Qtc = m(mRqpAp + uSmffili) Qtc = 461.8 T
m = 1
mR = 1
mf = 0.6
Ap = 5027 cm2
u = 251 cm
- Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc: qp = 279.2 T/m2 qp = 0.75b(g'idpAok + agILBok)
L = 33.3 m
dp = 0.8 m
b = 0.26 Aok = 38.33
Bok = 70.3 a = 0.65
g'i = 0.855 T/m3 gi = Sgihi / Shi = 0.924 T/m3
- Bảng tính SCT cọc do ma sát uSmffili uSmffili = 321.5 T
-5 2 4 4.800
-7 2 4.3 5.160
-9 2 4.5 5.400
-11 2 4.7 5.640
-11.8 0.8 4.78 2.294
-13.8 2 4.98 5.976
-14.3 0.5 5.03 1.509
-16.3 2 5.88 7.056
-18.3 2 6.1 7.320
-20.3 2 6.32 7.584
-22.3 2 6.53 7.836
-24.3 2 6.75 8.100
-26.3 2 6.996 8.395
-28.3 2 7.22 8.664
-30.3 2 7.44 8.928
-32.3 2 6.78 8.136
-34.3 2 6.94 8.328
-36.3 2 7 8.400
6- Cát hạt mịn- chặt vừa -38.3 2 7 8.400
Lớp đất Độ sâu
(m)
Bề dày lớp li (m)
Lực ma sát fi (T/m2)
mffili
(T/m)
2- Cát hạt mịn- chặt vừa
3-Cát pha
4- Sét màu vàng
5- Seùt pha
Footer Page 97 of 126.
Đề tài: “Chung cư Phú Mỹ Thuận” Trang 99
d. Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền (Phụ lục B - TCXD 205 : 1998) Sức chịu tải cho phép của cọc đơn :
Qa = Qs/FSs + Qp/FSp Qa = 469.311968 T FSs = 2
FSp = 3
- Khả năng chịu tải mũi cọc: Qp = 898.60 T Qp = qmFc = (c.Nc + s'vp.Nq + g'.D.Ng)Fc
j = 31.53 độ Nc = (Nq-1)cotgj = 34.13 Nq = tan2(45o+j/2)eptanj = 21.94 Ng = 2(Nq +1 )tanj = 28.15
c = 0.75 T/m2 g' = 0.855 T/m3
D = 0.80 m
Fc = 0.503 m2 s'vp = Sg'ihi = 79.44595 T/m2
- Khả năng bám trượt xung quanh: Qs = u.fs.Lc = 339.56 T
fs = ca + s'Kstgja T
hi ggggwwww gggg' jjjj
m T/m3 T/m3 độ
2- Cát hạt mịn-vừa 6.8 1.792 0.792 26.55 0.4 2.6928
3-Cát pha 2.5 1.737 0.737 22.7 0.26 6.30685
4- Sét màu vàng 16 1.981 0.981 17.58 1.99 15.0761
5- Seùt pha 6 1.963 0.963 16.67 2.14 25.8131
6- Cát hạt mịn- chặt vừa 2 1.855 0.855 31.53 0.31 29.5571
79.44595
2- Cát hạt mịn-chặt vừa 23.55 0.28 2.693 0.600 0.436 16.829
3-Cát pha 19.7 0.182 6.307 0.663 0.358 10.549
4- Sét màu vàng 14.58 1.393 15.076 0.748 0.260 174.010
5- Seùt pha 13.67 1.498 25.813 0.764 0.243 94.889
6- Cát hạt mịn- chặt vừa 28.53 0.217 29.557 0.522 0.544 43.282
339.559 ks = (1-sinjjjj) tgjjjja ufsh2
T/m2
Qs = u.fs.Lc Lớp đất
BẢNG SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
gggg'ihi
C T/m2
ssss'vp
Lớp đất jjjja = j - 3 = j - 3 = j - 3 = j - 3oooo độ
ca = 0.7c T/m2
ssss'2= gggg'2h2/2 T/m2
- Dựa vào kết quả tính sức chịu tải của nền theo điều kiện độ bền vật liệu làm cọc Pv ; theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT; theo chỉ tiêu cơ lý và cường độ đất nền ta chọn sức chịu tải cọc khoan nhồi là Ptk = 325(T) để tính toán.