CHƯƠNG 6 CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG CHƯƠNG 6 CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG
6.4. Cọc đứng chịu tải ngang và mômen
6.4.1. Khái niệm
ÌCọc đứng chịu tải ngang hơn cọc xiên, nhưng trong thực tế cọc xiên thi công rất khó khăn. Tải trọng ngang của các công trình dân dụng không lớn so với tải đứng nên thường chọn cọc đứng chịu tải đứng lẫn tải ngang.
ÌThí nghiệm nén ngang cho thấy cọc thường bị phá hoại dọc một đoạn ở gần mặt đất ⇒cọc chịu Mmaxở gần đầu cọc và phần đất gánh đỡ tải ngang chủ yếu là đất trên mặt ⇒khi tính toán cần chú ý trước tiên đến lớp đất trên cùng
CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG
6.4. Cọc đứng chịu tải ngang và mômen
6.4.2. Phương trình vi phân trục uốn của cọc chịu tải ngang
ÌTính toán cọc chịu tải ngang: xác định SCT ngang của cọc; chuyển vị ngang tại đầu cọc, mômen, lực cắt, áp lực của cọc lên nền do tải trọng ngang tác dụng lên cọc gây ra.
ÌĐể xác định những yếu tố trên phải xác định được phương trình vi phân trục uốn (đường đàn hồi) của cọc
CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG
6.4. Cọc đứng chịu tải ngang và mômen
6.4.2. Phương trình vi phân trục uốn của cọc chịu tải ngang
Với Cyzlà hệ số nền theo phương ngang ở độ sâu z
ÌCác điều kiện biên lấy tại đầu cọc và mũi cọc: Cọc ngắn – đầu cọc tự do (đầu cọc ngàm) Cọc dài – đầu cọc tự do (đầu cọc ngàm) Cọc rất ngắn – đầu cọc ngàm
CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG
(*) 0 y C dz y d EI z y 4 4 = + L M H
6.4. Cọc đứng chịu tải ngang và mômen
6.4.2. Phương trình vi phân trục uốn của cọc chịu tải ngang
CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG
Lo L H L M = +
6.4. Cọc đứng chịu tải ngang và mômen
6.4.3. SCT ngang của cọc theo TCVN
ÌGiải phương trình (*) với các đặc điểm : Cyz= K z
Tính toán với H = 1, M =1
⇒Công thức σz, Qz, Mz tổng quát [f(M, H, z)]
CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG
6.4. Cọc đứng chịu tải ngang và mômen
6.4.3. SCT ngang của cọc theo TCVN
CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG
L M H Lo L Ho=1 L Mo=1 ψ ∆n yo ψo δHH δMH δHM δMM
6.4. Cọc đứng chịu tải ngang và mômen
6.4.3. SCT ngang của cọc theo TCVN
ÌĐiều kiện ổn định của nền quanh cọc:
σz– áp lực ngang trính toán lên đất do H và M gây ra tại:
z = L/3 và z =L nếu αbdL ≤2.5 (cọc ngắn)
z = 0.85/αbd nếu αbdL > 2.5 (cọc dài)
ξ- hệ số phụ thuộc loại cọc
η1– hệ số phụ thuộc loại công trình
η2 – hệ số kể đến phần tải trong thường xuyên trong tải trọng CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG
( ,v I I) u u I 2 1 z tg c H;M cos 4 σ ϕ+ξ ⇒ ϕ η η = σ
6.4. Cọc đứng chịu tải ngang và mômen
6.4.3. SCT ngang của cọc theo TCVN
ÌTừ Mz⇒Mzmax ⇒kiểm tra SCT về vật liệu của cọc
ÌDo σz= Cyzyz⇒có thể tìm Mu, Hu theo chuyển vị ngang cho phép của đầu cọc
ÌVới móng cọc đài thấp, ta chỉ tính cọc chịu tải N và H; với móng cọc đài cao cọc chịu M, N, H
6.4. Cọc đứng chịu tải ngang và mômen
6.4.3. SCT ngang của cọc theo Broms
ÌTuỳ theo độ cứng của cọc và phân bố phản lực đất nền theo phương ngang, cọc đạt tới SCT theo các cơ chế khác nhau:
Cọc cứng (cọc ngắn): SCT phụ thuộc vào đất nền
Cọc mềm (cọc dài): SCT phụ thuộc vào khả năng chịu uốn của vật liệu cọc
ÌCác công thức tính toán, biểu đồ thiết lập cho cọc trong đất dính và trong đất rời
CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG
6.4. Cọc đứng chịu tải ngang và mômen
6.4.3. SCT ngang của cọc theo Broms
ÌCọc trong đất dính: Cọc cứng: Hu/(cUD2) phụ thuộc L/D Cọc mềm: Hu/(cUD2) phụ thuộc MuVL/(cUD3) ÌCọc trong đất rời: Cọc cứng: Hu/(Kp γD3) phụ thuộc L/D Cọc mềm: Hu/(Kp γD3) phụ thuộc MuVL/(Kp γD4)