M
VO PHAN, HOANG THE THAO
624.154
V 400 Ph
"
PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TỐN
MĨNG CỌC
ĐÄNHÀ xUẤT BẢN
ặ
ĐẠI HỌC QUỐC 6IA TP. HỮ CHÍ MINH
DAI HQC QUOC GIA TP HO CHi MINH
TRUONG DAI HOC BACH KHOA
PGS.TS Võ Phán
ThS Hồng Thế Thao
PHAN TicH VA TÍNH TỐN
z
H
NHÀ
3
0
0
3
6
15
3
XUAT KAN DAI HOC QUOC
TP H( CHÍ MINH - 2013
GIA
PHAN TICH VA TINH TOAN MONG COC
Nhà xuất bản ĐHQG-HCM v tỏc gi/i tỏc liờn kt gi bn quyộnđ
Copyright â by VNU-HCM Publishing House and author/co-partnership
All rights reserved
a
TRUONG DAI HQC BACH KHOA, DHQG-HCM
“Tái bản không SC/BS, lần thứ 2, năm 2013 |
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Chương 1: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT ĐỀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ
MONG coc
1.1 Cơ sở lý thuyết
1.2 Ví dụ tính tốn
Chuong 2: MONG COC BE TONG COT THEP CHE TAO SAN
9.1 Ngun tắc cơ bản trong tính tốn
2.2 Sức chịu tải của cọc đơn
2.3 Xác định số lượng cọc và bố trí trong cọc
2.4
Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc
2.5 Ước lượng độ lún của móng cọc
2.6
kiểm tra cọc theo diéu kiện cẩu cọc và dựng coc
9.7. Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang
2.8 Cơ sở xác định chiều cao đài cọc
2.9 Tính tốn cốt thép cho dai
Chương 8: MĨNG CỌC KHOAN NHƠI VÀ BA-RÉT
3.1 Móng cọc khoan nhổi
3.2
Móng cọc ba-rét (barrette)
Chương 4: MĨNG CỌC BÊ TƠNG ỨNG SUẤT TRƯỚC
4.1 Tổng quan về cọc bê tông ứng suất trước.
4.2 Công nghệ sắr. xuất
4.3 Sức chịu tải của cọc
4.4. Phương pháp thử để kiểm tra chất lượng cọc
Chương 5: MA SÁT ÂM ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỨC CHỊU TẢI
CỦA CỌC
5.1
Tổng quan về hiện tượng ma sát âm
5.2 Tính tốn sức chịu tải của cọc có xét đến ma sát âm.
5.3. Oác biện pháp làm giảm ảnh hưởng của ma sát âm.
109
109
185
199
199
196
199
206
220
220
227
228
Chương 6: THI NGHIEM KIEM TRA SUC CHIU TAI VÀ
CHẤT LUGNG COC
6.1
Giới thiệu chàng
6.2 Thí nghiệm nén tĩnh cọc
6.3. Thí nghiệm osterberg
6.4 Thí nghiệm thử động biến dạng lớn
(pda- pile dynamic analysis)
6.5 Thí nghiệm biến dạng nhỏ (P.I-T)
6.6 Thí nghiệm siêu âm đánh giá độ đồng nhất của
cọc khoan nhỗi (sonie test)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
235
235
235
247
257
262
265
272
LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triển kinh tế xã hội kéo theo sự phát triển của ngành xây dựng
cơ sở hạ tầng. Trong những năm gân đây, mật độ xây dựng các khu chung
cự cao tầng, các loại cẩu dây văng nhịp lớn, các cơng trình thủy lợi, thủy
điện... ngày càng nhiều tại nước ta, địi hỏi việc phân tích, lựa chọn giải
pháp móng cho các cơng trình này phải được kinh tế và bằn vững. Giải
pháp móng chọn cho các cơng trình này thường là móng cọc.
Trong việc tính tốn và thiết kế móng cọc hiện nay, người học tập và
thiết kế có thể tham khảo các quy phạm của
Việt Nam hoặc tài liệu nước
ngoài. Tuy nhiên. do đặc thù của từng nước và điều kiện địa chất của từng
vùng cũng nhe ngun ly trong tính tốn, thị
lồng coc (rong từng giai
đoạn, cần thiết phải bố sung cho hoàn chỉnh. Nội dung quyển sách giới
phục vụ cho tính tốn móng,
coc, cọc bê tông cốt thép chế tạo sẵn, cọc khoan nhỗi, cọc barette, cọc bê
tông ứng suất trước, sức chịu tải của cọc có xét đến ma sát âm, các phương.
pháp kiêm tra chất lượng và sức chịw tải của cọc
Trong q trình lốt quyển sách này, chúng tơi có tham khảo các
tai liệu về nên móng, móng cọc của các tác giả trước nhằm kế thừa ki
thức đã có và bồ sung, cập nhật các ngun lý tính tốn mới để phục vụ.
người đọc.
Với kiến thức và thời gian có hạn, khi viết cuốn sách này khơng thể
tránh khỏi thiếu sói. chúng tơi rất mong các nhà khoa học, người đọc cảm
thơng và góp ý chân tình để quyển sách này được hoàn chỉnh, phục vụ
người đọc.
Mọi ý kiến đóng góp xin liên hệ địa chỉ: Bộ mơn Địa cơ nền móng,
Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Dại học Bách khoa - Đại học Quốc gia
TP. Hồ Chỉ Minh.
Điện thoại: 08.38636822
Các tác giả
Chuong
1
THONG KE DIA CHAT DE TINH TOAN THIET KE
MÓNG CC
._
Trong công tác khảo sát địa kỹ thuật hiện nay, ta thường bố trí nhiều
hồ khoan để phục vụ việc thiết kế nền móng. Tuy nhiên, trong mỗi hồ khoan
lại có nhiều
móng nói
lớp đất và có nhiều mẫu đất trong lợp đất này. Trong thiết kế nền
chung và móng cọc nói riêng, ta phải thống kê địa chất trong từng
lớp đất để xác định chỉ tiêu đại diện cho cả lớp đất, từ đó mới có đủ cơ sở đê
thiết kế nền móng cơng trình.
Theo QPXD, 45-78 được gọi là một lớp địa chất cơng trình khi tập
hợp các giá trị có đặc trưng cơ - lý của nó phải có hệ số biến động ( đủ nhỏ.
Vi vậy phải loại trừ những mẫu có số liệu chênh lệch với giá trị trung bình
lớn cho một đen nguyên địa chất
'Vậy thống kê địa chất là một việc làm hết sức quan trong trong tính
tốn nền móng.
1.1. Cữ SỞ LÝ THUYẾT
1.1.1 Phân chia đơn nguyên địa chất
1- Hệ số biến động
Chúng ta dựa vào hệ số biến động v phân chia đơn nguyên
Hệ số biến động v có dạng như sau:
ql)
trong đã giá trị trung pình của một đặc trưng:
A=
Dai
T
n
và độ lệch tồn phương trung bình:
(2)
CHUONG 1
(1.3)
với: Ai - giá trị riêng của đặc trưng từ một thí nghiệm riêng
n - số lần thí nghiệm.
2- Qui tắc loại trừ cáẻ sai số
Trong tập hợp mẫu của một lớ ‹
cịn ngược lại thì ta phải loại trừ các số liệu có sai
Trong đó [v]: hệ số biến động lớn nhất, tra bảng trong QPXD 45-78
tùy thuộc vào từng loại đặc trưng.
Đặc trưng của đất
Tỷ trọng hạt
Hệ số biến động [v]
0.01
“Trọng lượng riêng
Độ ẩm tự nhiên
Giới hạn Atterberg
Médun bién dang
Chỉ tiêu sức chống cắt
Cường độ rén một trục
0.05
015
0.15
0.30
0.30
040
mm tra thống kê, loại trừ số lớn A; theo cơng thức sau:
(14)
trong đó ước lượng độ lệch
` (A,
(1.5)
khi n> 25 thì lấy ơc = ø
1.1.2 Đặc trưng tiêu chuẩn và tính tốn
1- Đặc trưng tiêu chuẩn
Giá trị tiêu chuẩn của tắt =ä các đặc trưng của đất là giá trị trung bình
cơng của các kết quả thí nghiệm riêng lẻ A (từ lực dính don vị ¢ va góc ma
sat trong H.
THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT ĐỂ TÍNH TOAN THIET KE MONG COC
9
Các giá trị tiêu chuẩn của lực dính đơn vị và góc ma sát trong được
thực hiện theo phương pháp bình phương cực tiểu của quan hệ tuyến tính
của ứng suất pháp ơ, và ứng suất tiếp cực hạn t¡ của các thí nghiệm cắt
tương đương, t = o.tgg + ¢.
Lực dính đơn vị tiêu chuẩn c và góc ma sát trong tiêu chuẩn ợ* được.
xác định theo công thức sau:
igo" = zany,
oF - Yad 40))
=
(1.6)
0i
(1.7)
ud 9)
mỉ
(1.8)
2- Đặc trưng tính tốn
Nhằm mục đích nâng cao độ an tồn cho én định của nễn chịu tải, một
số tính tốn ơn định của nền được
tiền hành với các đặc trưng tính tốn.
Trong QPXD 45-78, các đặc trưng tính tốn của đất được xác định
theo công thức sau:
(1.9)
A' - giá trị đặc trưng đang xét
Kụ - hệ số an toàn về đất.
Với lực đỉnh (e), góc ma sắt trong (@), trọng lượng đơn vị (y) và cường,
độ chịu nén một trục tức thời có hệ số an tồn đắt được xác định như sau:
ka
=
1
tr
p là chỉ số độ chính xác được xác định như sau:
~ Với lực đính (e) và hệ số ma sát (tg,@), ta có: p = tạV
1.10)
(1.10)
10
HƯƠNG +
Để tính tốn v giá trị độ lệch tồn phương trung bình được xác định sau:
Tẻ
Gc=ơi.
at
_
(111)
(1.12)
(113)
(1.14)
(1.15)
1 là hệ số phụ thuộc vào xác suất tỉn cậy œ.
Khi tính nền theo biến dạng thì œ = 0.85
Khi tính nền theo cường độ thì œ = 0.95
Các đặc trưng tính tốn theo TTGH I và TTGH II có giá trị nằm trong
một khoảng:
AN=ASL£AA
(1.16)
Tùy theo trường hợp thiết kế cụ thể mà ta lấy dấu (+) hoặc dấu (—) đẻ
đảm bảo an tồn hơn.
Khi tính tốn nền theo cường độ và ổn định thi ta iấy các đặc trưng
tính tốn TTGH I (nằm trong khoảng lớn hon ot = 0.95).
Khi tính tốn nền thec biến dạng thì ta lấy các đặc trưng tính toin theo
TTGH II (nằm trong khoảng nhỏ hơn œ = 0.85).
THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT ĐỂ TiN TOAN THIET KE MONG COC
+1
1.2 VÍ DỤ TÍNH TỐN
1.2.1 Thống kê dung trọng đất
ST
|Kihlumấu|
ND1-1
ND2-2
2
ND3-3.
3
Tổng.
Trung bình.
y.(ím)
1.63
1.62
1.59
4.48
161
đực -Ye)"
0.00028
0.00004
0.00054
0.00087
4) Kiểm tra thống kê
ag1_
ve
Bete
7)j2
= [000087
_ 499)
at
.
0.021 _70013 < iv] =a 0.05
ẤTo _ Tại
(Theo QPVN 45-78 thì dung trọng có [x] = 0.05)
Vay tap hop mẫu được chọn.
Ð) Giá trị tiêu chuẩn
yy
7
n
_.
= 1.61(1/m))
©€) Tính theo trạng thái giới hạn Ï
Với TTGH I thì xác suất độ tin cậyœ = 0.95
Tra bảng ta được tạ = 2.92
tạvpe _= SE
2.92x0.018
y= "(1
0.022
p) = 1.61 (1 + 0.022) = 1.578 + 1.648 (T/m))
d) Tinh theo trang thai gidi han II
Với TTGH II thì xác suất độ tin cậy œ = 0.85. Tra bảng
ta được t„ = 1.34
p
tạv
1/34x0.013
_
001
= 1.597 + 1.629 (T/m))
yn =y "(1 £p )= 1.61 (1 +£0.01)
12
CHUONG 1
Lucu J: Trên đây chỉ là vi du cho don giản, cịn khi tính tốn thơng kế
thực thi
tính đến giá trị tiêu chu:
giá trị trung bình (sau khi đã kiểm tra thống kê
v
Sử dụng hàm LINEST trịng chương trình phần mềm
EXCEL.
MICROSOFT
Cách tính: Ta ghi kết quả ứng suất cắt cực đại x„„. vào cột I và ứng
suất pháp ơ tương đương vào cột 2. Sau đó chọn một bảng gồm 2 cột 5
hàng, đánh vào lệnh linest (vị trí dãy số x„a„„ đãy số ơ,1,1) xong ấn cùng lúc
*Shift+Ctrl"+Enter.
Lớp đất có 2 mẫu thí nghiệm cắt trực tiếp (thí nghiệm cất nhanh
khơng thốt nước).
a) Bảng tính
MẪU | tựGfem) | ø(wGiem)
0.199
08
0.337
15
0.255,
ND1-1
1.0
0.143
0.179
0199
no3-1 |
tgo* = 0.097
c°=0.121687
0.40217422
ø,=
| œœ¿=00213191 | o¢=
05
10
16
2,69091256
0009409.
0.01387
0059132.
4
0.013986
b) Biéu dé
BIỂU ĐỒ THÍ NGHIỆM CẮT - LỚP 2
00
05
10
18
20
25
Ung suất phap p (kG/em")
THONG KE BIA CHAT bE TINH TOAN THIET KE MONG COC
©) Kiểm tra thống kê
Vigo == Ste
82 _= =0.021 = 0.216 < [v] =
trong đó:
*°
tgọ
0.097
tg" = 0.097; otg, =0.021
M9
= =0.114<|v|=043
trong đó: c°=0.122; ơ; =0.014
'Vậy mẫu có vụạạ, Ve < [v] = 0.3 nén tập hợp mẫu được chọn.
4) Giá trị tiêu chuẩn
“Theo bảng trên ta có:
tgọt = 0.097 = @°= 5.542
c®
=0.121 (kG/em?)
9) Giá trị tính tốn theo TTGHI
‘Theo TTGH I xác suắt tin cậy œ = 0.95
n=6 => n~2=4
tra bảng tạ =2.13
~ Góc ma sắt @¡
Độ chính xác p được xác định như sau:
Psp= ta-Vigg= 2.13 x 0.216 = 0.460
tgợi= tgọ (1 + pạạ) = 0.097(1 + 0.460) = 0.052 + 0.142
Suy ra @¡= 2.998” +8.0612
~ Lực dính e¡
Độ chính xác p được xác định như sau:
pc= tạ.ve= 2,13 x 0.114
= 0.243
e¡=€°(1 #p) =0.121(1 #0243) = 0.092 + 0.151 (kG/em?)
J) Giá trị tính tốn theo TTGH II
Theo TTGH II xác
n cậy œ = 0.85
tạ = 1.19
tra bảng
n=6=n~2=4
~ Góc ma sắt pn
Độ chính xác p được xác định như sau:
Pigg= ta, = 1.19 x 0.216 = 0.257
13
14
CHƯƠNG 1
tgọi = tg'(1 # pạẹ) = 0.097(1 ‡ 0.257) = 0.072 + 0.122
Suy ra @u= 4.1222+ 6.9522
- Lye dinh ell
Độ chính xác p được xác định như sau:
pc=te.ve= 1.19 x 0.114= 0.136
cu=c%(1 # p2) =0.121(1 ‡ 0.136)= 0.105 + 0.138(kG/em?)
ưu ý:
~ Khi n = 1 thì chỉ tính giá trị tiêu chuẩn, n > 2 (được 6 điểm (t,ơ) thì
thống kê theo TTGH).
Bảng 1.1 Bảng tổng hợp thống kê của lớp đất thứ 2
Lớp đắt
Kiếm tra
thơng ke
toe
T ye ainh
ve
©
Kihiệu
See
Me
m
oe
ve
M
Giáu|
0021
0216
03
0014
0114
03
ẹh
5.842
Giá trịtiêu | Góc ma sát | _ tgợ”
chuẩn
LỚP2
TT6HI
trong
Lựcdinh | c°&G/em?)
Góc ma sát
trong
tực định
Teel
a
%
=
tgọi
a
be
o(kG/em) |
.
te
Góc ma sát | — nạ,
trong
Lực dinh
tgou
ou
a
0.097
Ghi chú
vsM
Tập hợp mẫu
được chọn
sM
vsM
Tập hợp mẫu
được chọn.
0.121
085
248
0.46
0.052 + 0.142
2.998° + 8.061
0243
0.082+0.151
085
1.19
0.257
0.072 + 0.122
+ 6.952"
4.122"
0.136
cx(kGem’) | _ 0.105 + 0.138
SOTN
6
Chuong 2
MONG COC BE TONG COT THEP CHE TAO SAN
2.1 NGUYEN TAC CO BAN TRONG TINH TOAN
2.11 Những yêu cầu chung
4) Cọc và móng cọc được thiết kế theo các trạng thái giới hạn (TTGH)
~ Trạng thái giới hạn I (TTGH ]) (cường độ)
+ Sức chịu tải giới hạn của cọc theo điều kiện đất nền;
+ Độ bền của vật liệu làm cọc và đài cọc;
+ Độ ổn định của cọc và móng.
~ Trạng thái giới hạn II (TTGH II) (biến dạng)
+ Độ lún móng cọc;
+ Chuyển vị trí ngang của cọc và móng cọc.
Ngồi những u cầu chung ở trên, trong thiết kế móng cọc cần lưu
ÿ thêm:
+ Khi trong nền đất xhưới mũi cọc có lớp đất yếu thì
cần.phải kiển"tra
sức chịu tải của lớp này để đảm bảo điều kiện làm việc tin cậy của cọc.
+ Khi cọc làm việc trong đài cao hoặc cọc đài và mảnh xuyên qua
lớp đất nêu có sức chịu tải giới hạn nhỏ hơn 50 kPa (hoặc sức chống cắt
thoát nước nhỏ hơn 10 kPa) thì cân kiểm :ra lực nén cực hạn của thân
cọc
¡- Khi cọc nằm ở sườn đốc, ở mép biên cạnh hồ đào...,
cân kiém tra
tính bn định của các cọc và móng. Nêu có yêu cầu nghiêm ngặt đối với
chuyên vị ngang, phải kiểm tra chuyén vị ngang.
+ Tỉnh toán khả năng chống nứt và độ mở rộng khe nứt của cọc và
đài cọc bằng bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn thiết kẻ kết cấu bê tông cốt
thép hiện hành.
16
CHƯỢNG 2
b) Cách chọn tải trọng và tỗ lợp tải trọng để thiết kế móng cọc
Tải trọng tính tốn và tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên móng.
~ Xác định tai trong tính tốn. Thơng thường khi giải khung, ta thường,
nhập tải trọng tác dụng lên khung là tải trọng tính tốn. Do vậy, nội lực xác
đình được là giá trị tính tốn gồm: lực dọc N", moment M", và lực ngang
tính tốn, thiết kế móng ta chọn các giá trì nội lực này (cũng là ngoại
inh tốn móng).
~ Xác định tai trong tiêu chuẩn: Để xác định các tải trọn;
dụng lên móng thì phả: giả lại khung với tải trọng nhập vào là tải trị
tuy nhiên làm như vậy sẽ mất nhiêu thời gian. Để đơn giản trong tính tốn
người ta thường lấy giá trị tính tốn chia cho hệ số vượt tải trung bình nụ =1.15:
@1)
Hình 2.1 Quy ước phương và chiều của lực
trong đó: N - lực dọc theo phương trục ÒZ.
Hy - lực ngang theo phương trục Ox
Hy - lực ngang theo phương trục Oy
Mx - moment quay quanh trục Ox
My - moment quay quanh trục Oy
MONG COC BE TONG COT HEP CHE TAO SAN
1
Tải trọng tính tốn và tải trọng tiêu chuẩn được ứng dụng trong tính
tốn móng cọc như sau:
+ Khi tính tốn theo chỉ tiêu cường độ như kiểm tra sức chịu tải của
cọc, kiếm tra xuyên thủng, iực cắt cho dai móng, tính tốn cốt thép cho đài
cọc, cọc... thi dùng tẻi trọng tính tốn.
+ Khi tính tốn theo biển dạng như kiểm tra lún trong móng cọc, kiểm
tra ơn định nền dưới móng khối quy ước... thì dùng tải trọng tiêu chuẩn.
Chọn tổ hợp để tỉnh toán và thiết kế mỏng cọc:
+ Theo đúng ngun tắc tính tốn và thiết kế móng cọc, phải chọn tắt
cả các cặp tổ hợp nội lực để tính tốn và kiểm tra. Tuy nhiên để đơn giản
trong tính tốn, theo kinh nghiệm, ta thường dùng các cặp tô hợp nội lực sau
đây đề thiết kế móng cọc:
Nhạc
M“
- Cấp tổ hợp 1: Lực đọc lớn nhất: (1)
{M
HY
HY ô
~ Cp t hp 2: Moment ln nht:
ơa
Ma
My
My
(2a){H" hode = (2b)) HY
HY ụ
ỊN tt
Htt
Nụ
- Cặp tổ hợp 3: Lực ngang lớn nhất:
Hyman
Hymax
Hy "
a)|MỸ
MỸtt
nt
HY
hoặc
(3b)|MỸ
Mỹ "
nt
18
CHUONG 2
‘Trong tinh tốn móng cọc, ta thường chọn cặp tổ hợp 1 (lực dọc lớn
nhất), 48 tính tốn và thiết kế móng cọc, sau đó lấy các cặp nội lực còn lại
để kiểm tra.
+ Khi kiểm tra cọc chuyển vị ngang hoặc kiểm tra xoay của móng thì
dùng cặp nội lực 2 và 3 để tính tốn và dùng tổ hợp 1 để kiểm tra.
©) Cường độ của vật liệu làm cọc
Những vẫn đề chung:
Cọc BTCT chế tạo sẵn phải được thiết kế để có thể chịu được giá trị
nội lực sinh ra trong quá trình cẩu, vận chuyển, lắp dựng, thi công hạ cọc và
chịu tải với hệ số an toàn và hợp lý.
~ Ứng suất cho phép lớn nhất trong cọc khi làm việc không được
qué 0.33 Ry.
- Ứng suất cho phép lớn nhất do đóng cọc (có thể sinh ra hai loại
ứng suất nén và kéo), khơng được vượt q giới hạn: 0.85 Rạ
trường hợp sóng nén ); 0.70 fy (cho trường hợp sóng kéo);
cường độ chịu nén của bê tông; f,: giới hạn đẻo của thép).
vượt
sóng
(cho
(Ru:
Yeu cdi về bê tơng:
Dựa trên điều kiện làm việc của cọc, cắp độ bền tối thiểu =ho bê tông,
cọc có thể lấy như sau:
Điềukiện đó
Nang RE
Cọc phải đơng đến độ chối rắt nhỏ
LĐiều kiện bình thường và dễ đơng, ép
Yêu câu về cắt thép:
~ Cốt thép dọc:
ite bb tong
aula
400
250
| SẾP đồ bổn của bê tổng tương ứng
Mác bé tong (MPa)
830
B20
MONG Cec BE TONG COT THEP CHE TAO SAN
19
A
ì
š
§
§
“A
$
CHÍ TIẾT A.
GLgi
ca
8
8
|
R
q
es
|
5
MAT CAT 1-1
§
TT,
#2
§
3Ệ
i
‘as
Đai xoắn.
Thép din PK
225
CHÍ TIẾT B
an
ease)
l
Cốt dọc IR
“i
tet fies
Hình ^.2 Cầi tiết cọc
72
Yong thép,
20
CHUONG 2
Hình 2.3 Cốt thép trong coc
+ Cốt thép cọc phải thỏa mãn các điều kiện quy định vẻ chất lượng cốt
thép để có thể chịu được các nội lực phát sinh trong quá trình
đỡ, vận chuyển, cẫu lắp và áp lực kéo các mơ-men uốn của cơng
trình bên tác dụng vào cọc, cũng cần xét đến trị ứng suất kéo có thể
›hát sinh do hiện tượng nâng nền khi đóng các cọc tiếp theo.
'ốt thép chủ yếu cần được kéo dài liên tục theo suốt chiều dai cọc.
“rong trường hợp bắt buộc phải nối cốt thép chủ, mỗi nối cần được
tân theo quy định về nối thép và bố trí mồi nỗi của các thanh.
“ong trường hợp cần tăng khả năng chịu mô-men, thép được tăng,
:ờng ở phần đầu cọc, nhưng cần bố trí sao cho sự gián đoạn đột
ngột của cốt thép không gây ra hiện tượng nứt khi cọc chịu tác động.
xung trong q trình đóng cọc.
+ Trong các trường hợp bình thường thì cốt thép dọc được xác định
theo tính tốn, hàm lượng thép khơng nhỏ hơn 0,8% đường kính
khơng nên nhỏ hơn 14mm.
+ Đối với những trường hợp sau, nhất là các cọc cho nhà cao tầng,
hàm lượng của cốt thép dọc có thể nâng lên 1 - 1.2% khi:
« Mũi cọc xuyên qua lớp đất cứng;
+ Độ mảnh của cọc L/d > 60;
+ Số cọc trong đài ít hơn 3 cọc.
MONG COC BÊ TƠNG CỐT THÉP CHẾ TẠO SẴN
a
Hình 2.4 Các chỉ tiết thép trong cọc trước khi đồ bê tơng
- Cốt
đại:
+ Cốt đai có vai trị đặc biệt quan trọng để chịu ứng suất nảy sinh
trong qn trình đóng cọc. Cốt đai có dạng móc, đai kín hoặc xoắn.
Trừ trường hợp có sử dụng mỗi nối đặc biệt hoặc mặt bích bao.
quanh đầu coc mà có thể phân bố được ứng suất gây ra trong q
trình đóng cọc, trong khoảng cách bằng 3 lần cạnh nhỏ của cọc tại
hai đầu cọc, hàm lượng cốt đai khơng ít hơn 0,6% của thể tích vùng,
nêu trên,
+ Trong phần thân cọc, cốt đai có tổng tiết điện khơng nhỏ hơn 0,2%,
và được bố trí với khoảng cách khơng lớn hơn 200mm. Sự thay
đổi các vùng có khoảng cách các đai cốt khác nhau không nên quá
đột ngột
+ Thép gia cường đầu cọc: thơng thường để đầu cọc khơng bị bể khi
đóng hoặc ép cọc thì nên dùng lưới thép $6a50 để sia cường đầu
cọc (thường bố trí4 lớp).
4) Các yêu cầu khác
~ Mũi cọc: Khi đóng (ép) cọc vào đất nền, mũi cọc thường dễ vỡ, nên
cấu tạo mũi cọc thường nhọn, có thanh thép gia cường được hàn với các
thép chủ ở mũi cọc.
22
CHUONG 2
Hình 2.5. Céu:ao thép miti coc
- Nối cọc: Cọc thườig
được nối lại từ nhiều đoạn cọc bằng mối
nối cọc, mối nối cọc phải bảo đảm cho các đoạn cọc đồng trục, khơng
bị ăn mịn.
Lư: Một cây cọc khơng nên c‡ :quá 2 mỗi nối (trừ trường hợp cọc
thỉ công bằng phương pháp ép); khi cọc có trên 2 mối nồi phải tăng hệ số
an toàn đối với sức chịu tải. Nói chung mỗi nối cọc nên thực hiện bảng
Hình 2.6. Hộp thép đầu cọc
MONG coc BÊ TƠNG COT THEP G13 TAO SAN
Hình 2.8 Thi công hộp thép nối cọc
- Cát đầu cọc: Trong trường hợp cọc đóng chưa đến độ sâu thiết
23
kế
nhưng đã đủ sức chịu tải, đầu cọc được cắt đến cao độ aao:cho phần bê tông
cọc năm trong dai đảm bảo từ 5 - 10cm. Phần cốt thép nằm trong đài được
thỏa mãn theo yêu cầu của thiết kế (L„«.> 306, è là đường kính cột thép dọc
trong cọc). Khi cắt đầu cọc, phải đảm bảo cho bê tông cọc không bị nứt, nêu.
có, cân đục bỏ phần nứt và vá lại bằng bê tông mới.
~ Kéo đài cọc: Trong trường hợp phải kéo dài cọc mà đầu cọc không,
được thiế: kế mối đặc biệt, thì phải đập bỏ một phẩn bê tơng đầu cẹc khơng.
ít hơn 20)mm và phải tránh làm hẻpø, b2 tông cọc. Thép ckủ được hàn theo
đúng quy phạm về về bàn sốt thép. f.hi khơng có máy hàn thì có thể sử
2
CHƯƠNG 2
dụng cách nối bằng. phương: pháp buộc, chiều.dài đoạn buộc khơng nhỏ hơn
40 lần đường kính cốt thép.
Đổi với các cơng trình cầu, cảng, thủy lợi.. để thuận lợi trong thi
công, đáy đài thường năm trên mực nước cao nhất.
9) Chọn chiều sâu đặt đài D
0.00
Mặt đất
tự nhiên
Cao trình
đầy đài
Cao trình
mũi cọc „|
Hình 2.9 Chiều sâu đặt đài Dự
Chiều sâu đáy cài phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố như tính địa chất tại
khu vực xây dựng, tính chất của cơng trình, vị trí xây dựng cơng trình...
Chiều sâu đặt đài, D phải thỏa mãn các điều kiện sau:
- Nêu cơng trình khơng có tầng hằm, xung quanh khơng có cơng trình
lân cận, địa chất tương đối thuận lợi thì để đơn giản trong thì cơng,
như ép cọc, đào thi cơng đài móng... chiều sâu đặt đáy đải Dự:
1.5m+3.0m
~ Nếu cơng trình có tằrz hẳm thì cao độ mặt trên của đài trùng với cao
độ mặt trên của sin ting him để thuận tiện trong thỉ cơng và có lợi
cho việc chịu lực của sản tầng hằm.
~ Nếu công trình xây chen (xung quanh giáp ranh với các cơng trình
lân cận) thì chiều sâu đặt đài khơng nên q sâu vì khi thi cơng dễ
ảnh hưởng đến các cơng trình lân cận.
MÔNG CỌC BÊ TONG COT THEP CHE TAO SAN
25
Cũng cẩn lưu ý rằng, trong móng coc chúng ta khơng cần thiết phải
chọn chiều sâu dat dai sao cho thỏa mãn lực ngang tác dụng lên móng phải
nhỏ hơn áp lực tác dụng của đất nền vì trong móng cọc phải xét
chịu tải trọng ngang đẻ xác định nội lực và cốt thép trong cọc (sẽ được.
tra ở phần cọc chịu tải trọng ngang).
2.2 SUC CHIU TAI CIJA COC DON
2.2.1 Sức chịu tải của cọc theo độ bền của vật liệu
„_ Tính tốn cọc theo độ bền của vật liệu theo yêu cầu của các tiêu chuẩn
thiết kế kết cấu bê tông cốt thép hoặc thép.
Qaiwy = PCASRs +ApRpy (KN)
A; - diện tích tiết lện ngang của cốt thép đọc trong cọc (mẺ)
(2.2)
Ay - điện tích của của tiết diện ngang của bê tơng trong cọc (đã trừ
iện tích cốt thép) (m?)
Rụ - cường độ chịu nén của bê tông (phụ thuộc vào cấp độ bền của
bê tông) (kN/m?)
R, - cường độ chịu nén của cốt thép (kN/m?)
cọ - hệ số uỗn đọc của cọc
= 1,028 ~ 0,000028822~ 0,00160.
p= 1,028 — 0,0003456A."~ 0,0055424
1 - độ mãnh của cọc, 2 = ly/r (cọc trịn hoặc cọc vng), A = lo/b (coc
chữ nhật).
Hoặc @ tra theo bảng sau:
Bang 2.2 Hệ số uốn dọc p
A=lyr|«l4| 24 | 28 | 35 | 42 | 48 | 55 | 62 | 69 | 76 | 83 | 90 | 97 | 104
3¿=lyb|<4| 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 16 | 20 |22 | 24 | 26 | 28 | 30
@— | 10 |098 046 | 0.93 | 0.90 | 087 | 0.84 | 0.81 | 0.78 }0.74) 0.70 | 0.65 |0.60| 0.55
r - bán kính của cọc trịn hoặc cạnh cọc vng,
b - bề rộng của
tiế diện chữ nhật
đài tính toán của cọc được xác định như sau: