- Số nhánh đai cần thiết là: a =
AKHÁI QUÁT VỀ CỌC ÉP:
Cọc ép bê tông cốt thép được thiết kế chủ yếu cho các công trình dân dụng và công nghiệp. Đối với việc xây dựng nhà cao tầng ở Thành phố Hồ Chí Minh trong điều kiện xây chen, khả năng áp dụng cọc ép tương đối phổ biến Cọc ép có các ưu khuyết điểm sau:
I / Ưu điểm:
- Có khả năng chịu tải lớn, sức chịu tải của cọc ép với đường kính lớn và chiều sâu lớn có thể chịu tải hàng vài trăm tấn.
- Không gây ảnh hưởng chấn động đối với các công trình xung quanh, thích hợp với việc xây chen ở các đô thị lớn, khắc phục các nhược điểm của cọc đóng khi thi công trong điều kiện này.
- Giá thành rẻ so với phương án móng cọc khác.
- Công nghệ thi công cọc không đòi hỏi kỹ thuật cao. II. / Khuyết điểm:
Cọc ép sử dụng lực ép tĩnh để ép cọc xuống đất , do đó chỉ thi công được trong những loại đất như sét mềm, sét pha cát . Đối với những loại đất như sét cứng, cát có chiều dày lớn thì không thể thi công được.
B ./CHỌN VẬT LIỆU LAØM CỌC:
- Bê tông cọc và bêtông đài chọn Mác 250 , Rn = 11500 (kN/m2) - Cốt thép cọc AII , Ra= 280000 (kN/m2 ) C./ TÍNH TOÁN VAØ THIẾT KẾ MÓNG CỌC :
I ./ Xác định tải trọng tác dụng : Như phần trên .
II ./ Thống kê và xử lý số liệu địa chất : Như phần thống kê địa chất trên III ./ Xác định chiều sâu đặt đài cọc :
- Ta chọn chiều sâu đặt đài cọc là 1.5 m sau đó ta kiểm tra lại cọc làm viêc chịu nén và chịu uốn . IV./ Tính toán cọc :
1 ./ Sơ bộ kích thước về cọc : a./ Chọn loại cọc :
- Chọn cọc có kích thước tiết diện 30×30 cm .
- Sử dụng bê tông mác 250 có Rn = 11500(kN/m2) , Rk = 900 (kN/m2) .
- Cốt thép trong cọc :
♦ Cốt thép dọc AII : Ra = Rk = 280000(kN/cm2)
♦ Cốt đai AI : Ra = 210000 (kN/cm2) , Rađ = 170000 (kN/cm2) .
- Chọn 4 φ16=> tiết diện cốt thép trong cọc là : Act = 4 4 2 d π = 4 4 6 . 1 14 . 3 × 2 = 0.804E-03 (m2)
- Chiều dài cọc tính toán : Dựa vào địa chất công trình ta nhận thấy lớp đất 4 tương đối tốt và ở độ sâu 16 m ,và có bề dày phát hiện là 10 m . Chọn vị trí cọc nằm hoàn toàn vào lớp đất số 4.
- Căn cứ vào số liệu địa chất của công trình ta chọn :
- Chiều sâu đóng cọc 16 (m) , chiều sâu đặt đài cọc : 1.5 (m) . Dự kiến chia làm hai đoạn , mỗi đoạn dài 8 m được nối với nhau bỡi hộp nối .
2 ./ Xát định sức chịu tải của cọc:
a./ Theo khả năng chịu tải của đất nền :
Sức chịu tải của đất nền được xát định theo công thức sau : Qu= S S FS Q + p p FS Q Trong đó :
FSS = (1.5 ~ 2.0) : Là hệ số an toàn của ma sát hông .
BAØI THI TỐT NGHIỆP NỀN MÓNG
GVHD : TRẦN CÔNG LAI Trang 3 SVTH : VÕ HỒNG THINH
QS = u∑hsifsi QP = qpAp
u : chu vi ngoài của tiết diện cọc hsi : bề dày của lớp đất hứ i fsi : ma sát hông của lớp đất thứ i
qp : cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc Ap : tiết diện cọc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
fsi = Ca + σh’tgϕa
Ca : lực dính giữa thân cọc và đất , cọc BTCT lấy Ca = C
σh’: ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên của cọc
ϕa : góc ma sát giữa cọc và đất nền , cọc BTCT lấy ϕa = ϕ
Ca = C , ϕa = ϕ đối với cọc BTCT
σh’ = ksσv’ = (1-sinϕ ) σv’ qp = CNc + σvp’Nq + γdpNγ
σv’: ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng do trọng lượng bản thân đất chỉ tiêu cơ lý các lớp đất cọc xuyên qua . TT lớp dày(m) B. γtn(kN/m3) γdn(kN/m3) C(kN/m2) ϕ(rad) 1 1.5 16.54 7.1883 14.4 0.1288 2 2.5 14.95 5.7064 11.2 0.0763 2 2.5 14.95 5.7064 11.2 0.0763 3 2 18.99 9.5533 47.5 0.2827 3 2.5 18.99 9.5533 47.5 0.2827 3 5 18.99 9.5533 47.5 0.2827 Phần masát hông :
Z(m) B(bề dày) Ca(kN/m2) ϕ(rad) Ks σ'v(kN/m2) σ'h(kN/m2) fs(kN/m2) Qs(kN) 2.25 1.5 14.4 0.1288 0.8716 35.3912 30.8452 18.3951 33.1113 4.25 2.5 11.2 0.0763 0.9238 47.9155 44.2645 14.5827 43.748 6.75 2.5 11.2 0.0763 0.9238 62.1815 57.4435 15.5898 46.7693 9 2 47.5 0.2827 0.7210 78.8678 56.8644 64.0206 153.65 11.25 2.5 47.5 0.2827 0.7210 100.363 72.3625 68.5232 205.57 15 5 47.5 0.2827 0.7210 136.188 98.1926 76.0276 456.166 TổngQS = 939.01(kN) Phần mũi cọc : Ca(kN/m2) ϕ(rad) Nc σ'vp(kN/m2) Nq γ(kN/m3) dp(m) Nγ 47.5 0.2827 11.76 136.1878 4.42 9.5533 0.3 3.142 CxNc = 558.6 σ'vpxNq = 601.950 γxdpxNγ = 9.00 qp =CNc + σ'vp Nq + γxdpxNγ = 47.5 x 61.4 + 74.155 x 4.216 + 9.533 x 0.3 x 2.3 = 1169.6(kN/m2) Qp = qp Ap= 1169.6x 0.09 = 105 (kN)
ϕ = 16020 , tra bảng ta được các hệ số sau : Nc , Nq , Nγ ,( như bảng trên )
γ : dung trọng của đất tại mũi cọc dp : cạnh cọc
⇒ sức chịu tải cho phép theo đất nền :
Qu= S S FS Q + p p FS Q = 2 01 . 939 + 3 293 = 504.6 (kN) Theo cường độ của vật liệu làm cọc :
Sức chịu tải của cọc theo cường độ đuợc xát định theo công thức sau :
P = ϕ(RbFb + RaFa ) = 0.964(11500 x 0.090 + 280000 x 0.8-3) = 1213.676 (kN) Trong đó : ϕ = f(ltt /b)
ltt : chiều dài tính toán của cọc ltt = 8.0 (m)
ϕ : hệ số uốn dọc ; ltt/b = 8/0.3 = 26.7 (m) ⇒ ϕ = 0.964
Fb : diện tích tiết diệ ngang của bêtông Fb = 0.090 (m2) Rb : cường độ chịu nén của bê tông cọc Rn = 11500 (kN/m2) Ra : cường độ tính toán của cốt thép Rct = 280000 (kN/m2) Fa : diện tích cốt thép dọc trong cọc Fct = 0.804E-03 (m2) Để đảm bảo thiết kế cọc an toàn so sánh ta chọn sức chịu tải của cọc :
P =500 (KN)
b./ Kiểm tra cọc khi vân chuyển và treo lên giábúa : * khi vận chuyển :
BAØI THI TỐT NGHIỆP NỀN MÓNG
GVHD : TRẦN CÔNG LAI Trang 4 SVTH : VÕ HỒNG THINH