GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HỒNG QN HQC TÂY NINH
CHƯƠNG 5
TÍNH TỐN MĨNG TRỤC 3
5.1. PHÂN TÍCH SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT & CHỌN PHƯƠNG ÁN MĨNG
HK 01
LỚ
P CÁ
T SAN LẤ
P
MÀ
U XÁ
M NÂ
U
3400
2
HK 02
2.8
3.4
Hình 5. 1 Mặt cắt địa
chất cơng trình
4
6
8
10.0
10
14
LỚ
P BÙ
N SÉ
T
MÀ
U XÁ
M XANH
1
19900
12
16
18
20
22
23.3
24
5.1.1 Các chỉ tiêu
cơ lý của các lớp đất
Căn cứ vào bảng
báo cáo kết quả khảo sát
địa chất cơng trình của
khu đất nơi xây dựng
cơng trình ta có được cấu
tạo địa chất cơng trình
gồm các lớp sau đây:
Bảng 5. 1 Chỉ tiêu cơ lý
của các lớp đất
Dung
Góc ma
Mơ
trọng
Dung
trọng
Độ
ẩm
Lực
dính
sát
trong
φ
28
2
biến
Độ sâu Dày
Độ sệt
0
tự nhiên đẩy nổi γđn
W
c
30
(m)
(m)
B
3
(%)
γw
(kN/m2 )
(kN/m
)
32
Độ Phút (kN
(kN/m3 )
Lớp
Trạng thái
11600
26
LỚ
P ÁSÉ
T
MÀ
U LOANG LỖNÂ
U VÀ
NG,
NÂ
U ĐỎ
, XÁ
M TRẮ
NG,
DẺ
O CỨ
NG
34
5100
SL
34.9
Cát san lấp,
36
-3.1
3.1
27.3
3
màu xám nâu
38
Bùn sét,
-9.3
6.2
77.5 40.0 15.2
5.3
40
màu xám xanh
Á sét,
màu loang lỗ
nâu vàng, nâu đỏ, -24.3
15
25.4
19.4
9.7
xám trắng,
dẻo cứng
Á sét,
5.1.2 Nhận
nền &21.3
chọn phương
màu xanh nhạt,
-40xét đấtcxđ
20 án móng10.3
nửa cứnga. Nhận xét đất nền
1
2
3
ÁSÉ
T
MÀ
U XÁ
M XANH NHẠT,
NỬ
A CỨ
NG
6.3
1.22
3
38
5
16.3
0.39
17
3
4
18
0.2
19
49
6
Khu vực dự kiến xây dựng cơng trình có bề mặt địa hình được san lấp, khá bằng phẳng
và khơng bị chia cắt. Cấu trúc địa tầng đơn giản, đồng nhất. Dưới lớp san lấp là lớp đất yếu có
bề dày lớn, trung bình khoảng 20m. Bên dưới lớp đất yếu là các lớp đất có cường độ tương
đối lớn hơn. Mực nước ổn định trong khu vực khảo sát nằm rất nơng, vào khoảng -0.3m có
tính ăn mòn yếu đối với bê tơng và kim loại.
b. Các phương án móng
► Móng cọc ép
Ưu điểm
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 1
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
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 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.
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 khó thi công được.
► Móng cọc khoan nhồi
Ưu điểm
Sức chịu tải lớn, có thể đạt hàng nghìn tấn.
Số lượng cọc cho mỗi móng ít.
Khi thi công không gây chấn động đáng kể nên không ảnh hưởng về phương diện
chấn động đối với công trình lân cận.
Không gây tiếng ồn đáng kể như khi đóng cọc.
Thích hợp với tất cả các loại nền đất, đá.
Thích hợp cho móng có tải trọng lớn như: nhà cao tầng có tầng hầm, các công
trình cầu, v.v....
Nhược điểm
Giá thành còn cao so với các loại cọc khác.
Khi thi công, việc giữ thành hố khoan có thể rất khó khăn.
Khi khoan để tạo cọc nhồi đường kính lớn gần móng các ngôi nhà đang sử dụng
nếu không dùng ống chống vách đầy đủ hay không dùng cọc ván để kè neo cẩn
thận thì móng công trình lân cận có thể bị hư hỏng.
Chất lượng bêtông cọc thường thấp vì không được đầm. Trong thực tế gặp không
ít trường hợp cọc nhồi bị khuyết tật trầm trọng.
Khi cọc đã thi công xong nếu phát hiện ra khuyết tật trầm trọng thì việc xử lý gặp
rất nhiều khó khăn và rất tốn kém.
Khi cọc nhồi đường kính lớn có chiều dài lớn thì trọng lượng bản thân của cọc
tính đến chân cọc sẽ lớn làm tăng tải trọng truyền xuống nền.
c. Chọn phương án móng
Qua xem xét cân nhắc những ưu nhược điểm như trên, ta chọn tính móng với 1 phương án:
Phương án: Móng cọc ép
Dự kiến sẽ cắm mũi cọc ở lớp đất thứ 3 của địa tầng.
5.2 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC ÉP
5.2.1 Vật liệu sử dụng
Bảng 5. 2 Bảng vật liệu sử dụng
5.2.2 Nội lực tính toán
a. Cách chọn tổ hợp nội lực
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 2
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
Theo đúng nguyên tắc tính toán và thiết kế móng cọc, phải chọn tất cả các cặp tổ hợp nội
lực để tính toán và kiểm tra. Tuy nhiên để đơn giản trong tính toán, theo kinh nghiệm, ta
thường dùng các cặp nội lực sau để thiết kế móng cọc:
o
Cặp tổ hợp 1: Lực dọc lớn nhất, moment, lực ngang tương ứng
o
Cặp tổ hợp 2: Moment lớn nhất, lực dọc và lực ngang tương ứng
o
Cặp tổ hợp 3: Lực ngang lớn nhất, moment và lực dọc tương ứng
Trong tính toán móng cọc ta thường chọn cặp tổ hợp 1 (lực dọc lớn nhất) để tính toán và
thiết kế móng cọc, sau đó lấy các cặp nội lực còn lại kiểm tra.
Khi kiểm tra cọc chuyển vị ngang hoặc kiểm tra xoay của móng dùng cặp nội lực 2 và 3 để
tính toán và dùng tổ hợp 1 để kiểm tra.
b. Tổ hợp nội lực
Bảng 5. 3 Bảng tổng hợp nội lực tính toán tại chân cột khung trục 3
Trường
hợp
Tổ hợp N0tt
M0xtt
M0ytt
Q0xtt
Q0ytt
tải
(kN)
(kN.m)
(kN.m)
(kN)
(kN)
COMB
Nmax
1
3415.58 37.76
6.733
3.38
19.44
COMB
Cột
Trường
Tổ hợp
N0tc
M0xtc
M0ytc Q0xtc Q0ytc
Mx max
1
3382.45 65.291
11.188
3.38
19.44
Trục
hợp
(kN)
(kN.m)
(kN.m)
(kN)
(kN)
COMB
CỘT C9 My max
3
2565.82 44.087
14.966
5.17
12.84
Nmax
COMB6
3415.58
37.76
6.733
3.38
19.44
COMB
Mx
COMB1
3382.45 25.66865.291
19.44
Qx
max
4
2602.18
12.85511.188
5.23 3.38 13.25
max
COMB
3A=C9 Qy
My
COMB8
2565.82 37.76 44.087
12.84
max
1
3415.58
6.733 14.966
3.38 5.17 19.44
max
COMB
Qx max COMB8
2602.18 24.50925.668
Nmax
6
2320.37
39.87612.855
22.02 5.23 12.613.25
Qy max COMB7
3415.58
37.76
6.733
3.38
19.44
CỘTC1
COMB
Nmax
2320.37 44.18724.509
5
Mx
max COMB1
1
2240.63
82.88139.876
24.77 22.0213.212.6
COMB
Mx
COMB1
2240.63
44.187
82.881
24.77 13.2
My
max
8
2099.45 43.136
85.42
26.46
12.9
max
COMB
3B=C15 My
COMB3
2099.45
43.136
85.42
26.46 12.9
Qx
max
8
2139.53 25.258
54.831
26.46
12.9
max
COMB
Qx max COMB4
2139.53
25.258
54.831
26.46 12.9
Qy
max
7
2182.17
27.354
50.7
25.39
Qy max COMB1
2182.17
27.354
50.7
25.3913.36
13.36
Bảng 5. 4 Bảng tổng hợp nội lực tiêu chuẩn tại chân cột khung trục 3
Ghi chú:
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 3
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
- N0tt là lực dọc tính toán
- M0xtt là moment tính toán quay quanh trục X (làm uốn theo phương trục Y)
- M0ytt là moment tính toán quay quanh trục Y (làm uốn theo phương trục X)
- Q0xtt là lực cắt tính toán theo phương X
- Q0ytt là lực cắt tính toán theo phương Y
Nhận xét:
- Do cột 3A và 3D đối xứng nhau nên ta sẽ tính móng dưới chân cột 3A (có lực dọc lớn hơn)
và bố trí móng tương tự cho cột trục 3D.
- Do cột 3B và 3C gần bằng nhau nên ta sẽ tính móng dưới chân cột 3B (có lực dọc lớn hơn)
và bố trí móng tương tự cho cột trục 3C.
5.2.3 Chọn tiết diện cọc
- Chọn cọc ép có tiết diện 400x400 mm.
- Theo mục 8.1.4 TCVN 10304-2014, lựa I L 0.1 chọn chiều dài cọc phải dựa vào điều kiện
địa chất và vị trí xây dựng, và cao độ đáy
đài có xét đến khả năng thực tế của thiết bị
thi công móng cọc. Theo nguyên tắc, mũi cọc phải được xuyên qua các lớp đất yếu xuống
tầng đất rắn chắc với chiều sâu hạ cọc vào tối thiểu bằng 1m khi đóng qua các vùng đất có chỉ
số sệt (ngoại trừ đá).
Ta chọn cọc gồm 03 đoạn, mỗi đoạn 11,7m.
- Cốt thép dọc chịu lực dùng thép C-II, A-II 8Ø20 (As =25,13 cm2, hàm lượng thép thỏa điều
kiện > 1%), cốt đai thép Ø8.
30 d 30
10
20cm
600
5cm
10
cm mm 60cm - Chọn chiều dài đoạn đập
đầu cọc là , đoạn ngàm đầu
cọc vào đài nằm trong khoảng (lấy theo mục 8.8 TCVN 10304-2014), thiên về an toàn ta
chọn .
- Mũi cọc nằm trong lớp đất á sét, màu I L 0.2 xanh nhạt, nửa cứng, có chỉ số sệt (lớp 3)
tại cao độ -36.6m (so với mặt đất tự
nhiên), cắm vào lớp đất tốt 1 đoạn bằng
1.7m.
- Khi cọc dài, có thể nối cọc từ các đoạn cọc chế tạo sẵn. Để nối cọc có thể dùng thép tấm để
hàn nối cọc hay dùng thép góc L. Việc nối cọc được thực hiện khi ép xong đoạn cọc trước đó.
- Trong phạm vi 1m tính từ đầu cọc và 20mm
0.5m tính từ mũi cọc, bước cốt đai
a=50mm để tăng cường độ cứng tại đầu mũi cọc. Lưới thép đầu cọc được bố trí Ø6a50 để
chống ứng suất cục bộ tại đầu cọc khi đóng cọc, tránh vỡ đầu cọc khi đóng hay ép. Thường bố
trí 3-5 lưới cách nhau 50mm. Thanh thép gia cường ở mũi cọc để chịu động lực kháng xuyên
khi qua các lớp đất cứng, thường dùng .
- Thiết kế mặt đài tại cốt -1m.
- Móng cọc được thiết kế là móng cọc đài thấp vì vậy độ chôn sâu của đài phải thỏa điều kiện
lực ngang tác động ở đáy công trình phải cân bằng với áp lực đất tác động lên đài cọc.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 4
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
Hình 5. 2 Các
lực tác dụng
lên đài cọc.
Chọn
chiều cao đài
móng là hđ
=1,2 m.
- Chiều sâu
đặt đáy đài
tính từ cốt đất
tự nhiên là
-2,2m.
- Chiều sâu
đặt đáy đài
nhỏ nhất được thiết kế với yêu cầu cân bằng áp lực ngang theo giả thiết tải ngang hoàn toàn
do lớp đất từ đáy đài trở lên tiếp nhận.
Q tt max Q tt X 2 Qtt Y 2 5, 232 19, 442 20,13 kN Dùng để kiểm tra
điều kiện cân
bằng áp lực ngang đáy đài theo công thức thực nghiệm:(Sơ bộ chọn bề rộng đài là 4,4m).
Hm chiều sâu chôn móng từ cốt thiên nhiên Hm = Df =2,2m.
2 �Qmax tt
H m �hmin 0, 7 �tan(45o ) �
2
�Bd
Trong đó: : góc ma sát trong của đất từ đáy đài trở lên.
: dung trọng của đất kể từ đáy đài trở lên mặt đất.
Bđ : cạnh của đáy đài theo phương thẳng góc với tải ngang Q.
H m 2, 2 m
�hmin
� o 3, 633o � 2 �20,13
0, 7 �tan �
45
�
0,86 m
�
2 � 5,3 �4, 4
�
Vậy Hm
thỏa điều kiện cân bằng áp lực ngang nên ta có thể tính toán móng với giả thiết tải ngang hoàn
toàn do lớp đất trên từ đáy đài tiếp nhận.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 5
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
Hình 5. 3 Trụ địa chất tính toán và các kích thước sơ bộ cọc ép đài đơn
5.2.4 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu
Sức chịu tải tính toán theo vật liệu của cọc được tính theo công thức sau:
Pvl Rs As Rb Ab
Trong đó:
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh của cọc
Theo điều 7.1.8 TCVN 10304-2014, đối với mọi loại cọc, khi tính toán theo cường độ
vật liệu, cho phép cọc như một thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện nằm cách đáy đài một
đoạn l0 được xác định như sau:
+ Khi thi công ép cọc:
l01 v1 l1 111 11 m
l 02 v 2 l 2 0.7 32.7 22.89
+ Khi cọc chịu tải trọng công trình:
Trong đó:
l2 là bề dày lớp đất yếu mà cọc cắm xuyên qua.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 6
m
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
MSSV:1231160044
TRANG: 7
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
Hình 5. 4 hệ số v phụ thuộc liên kết
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 8
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
Thiên về an
l0 max l01 ; l02 max11m ; 22.89m 22.89 m
toàn chọn
2
1.028 0.0000288 0.0016
l 0 / d 22.89 / 0.4 57.225
280
1.028 0.0000288 2 R s0
.0016
280 MPa
1.028
0.0000288
103
kN57/.225
m 2 2 0.0016 57.225 0.842
- Rs: Cường độ tính toán
của thép AII,
- As: Diện tích tiết
20 2
As 8
25.13cm 2 25.13 10 4 m 2 diện ngang cốt dọc
400
Rb 17 MPa 17 10 3
kN / m 2
- Rb: Cường độ chịu nén của bêtông B30,
- Ab: Diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc (đã trừ diện tích cốt thép)
Ab Ap As 0.4 0.4 25.13 10 4 0.158 m 2
Pvl Rs As Rb Ab 0.842 280 103 25.13 10 4 17 103 0.158 2854 kN
5.2.5 Xác định sức chịu tải của cọc ép theo chỉ tiêu đất nền
- Cọc nằm trong móng hoặc cọc đơn chịu tải dọc trục đều phải tính toán theo sức chịu tải của
đất nền với điều kiện:
R
NRc ,cd, d�
0 cR,kc , d
n k
Đối với cọc chịu nén:
;
Đối với cọc chịu kéo:
;
Rt,k
NR
0 R
t, dt, d�
t, d
n k
Trong đó:
- Nc,d và Nt,d tương ứng là trị tính toán tải trọng nén và tải trọng kéo tác dụng lên cọc (lực dọc
phát sinh do tải trọng tính toán tác dụng vào móng tính với tổ hợp tải trọng bất lợi nhất),
- Rc,d và Rt,d tương ứng là trị tính toán sức chịu tải trọng nén và sức chịu tải trọng kéo của cọc;
- Rc,k và Rt,k tương ứng là trị tiêu chuẩn sức chịu tải trọng nén và sức chịu tải trọng kéo của
cọc, được xác định từ các trị riêng sức chịu tải trọng nén cực hạn R c,u và sức chịu tải trọng kéo
cực hạn Rt,u
- γ0 là hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng nhất của nền đất khi sử dụng
móng cọc, lấy bằng 1 đối với cọc đơn và bằng 1.15 trong móng nhiều cọc.
- γn là hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình, lấy bằng 1.2, 1.15 và 1.1 tương ứng với
tầm quan trọng của công trình cấp I, II, III (xem phụ lục F TCVN 10304 – 2014).
- γk là hệ số tin cậy theo đất (lấy theo mục 7.1.11/b TCVN 10304 -2014).
a. Xác định sức chịu tải của cọc theo mục 7.2.2, TCVN 10304 -2014
Theo mục 7.2.2, TCVN R � �q �A u � �f �l
� cf i i
c ,u
c
cq
b
b
10304 -2014 ta có công
thức tính sức chịu tải trọng nén Rc,u của cọc treo theo đất nền:
Trong đó:
γc – hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất lấy γc = 1
γcq – hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc, γcq = 1
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 9
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
γcf – hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên của cọc,γcf = 1
Ab: Diện tích tiết diện ngang của bê tông trong cọc (đã trừ diện tích cốt thép)
Ab Ap As 0.4 0.4 25.13 10 4 0.158
m2
u 2 bc hc 2 0.4 0.4 1.6
m
u
– chu vi tiết diện
ngang cọc,
qb – cường độ chịu tải của đất ở dưới mũi cọc, lấy theo Bảng 2/(TCVN 10304 -2014) với đất
á sét, độ sệt 0.2 và H=36.6m (>35m) tra bảng ta được giá trị qb = 8000kN/m2.
li
– chiều dày của lớp đất thứ i (được chia) tiếp xúc với mặt bên cọc;
li
fi 2
– ma sát bên của lớp đất thứ i được chia
(m) ở mặt bên của cọc, lấy theo Bảng 3/
(TCVN 10304 -2014)
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 10
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
Hình 5. 5 Sơ đồ xác định li và zi
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 11
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
Bảng 5. 5 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền
b. Xác định sức chịu tải của cọc ép theo phụ lục G, TCVN 10304 -2014
Sức chịu tải cho phép của cọc tính theo công thức:
Rc ,u QS QP
Trong đó:
Qs là sức chịu tải cực hạn do ma sát bên
QP là sức chịu tải cực hạn do sức chống dưới mũi cọc
► Tính toán sức chịu tải cực hạn do ma sát bên
n
QS u �� f Si �li
i
Trong đó: u là chu vi ngoài của tiết
diện ngang, u = 1.6 m
li là chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt bên cọc
fsi là ma sát đơn vị diện tích mặt bên cọc, tính theo công thức:
f Si Cai vi �K si �tan ai
Với:
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 12
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
– lực dính giữa thân cọc và đất;
Cai
– góc ma sát giữa cọc và đất nền. Cọc BTCT ai lấy Ca = C, φa = φ với C, φ là lực dính và góc
ma sát trong của đất nền (theo TTGH 1);
là ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng
vi đứng do trọng lượng bản thân cột đất
Khi không có
Vi i �hi
mực nước
ngầm:
Khi có mực
Vi ( i n ) �hi
nước ngầm:
KS là hệ số áp lực ngang trong đất,
K S 1 sin
Sức chịu tải cực hạn do ma sát bên
được xác định như sau:
Bảng 5. 6 Sức chịu tải cực hạn do ma sát bên
►Tính toán sức chịu tải cực hạn do sức chống dưới mũi cọc
QP Ap �Cu �N c
Trong đó:
AP 0.4 �0.4 0.16
m A
2
p
là diện tích tiết diện mũi cọc,
Cu vp tan c
c là lực dính đất nền dưới mũi cọc, c = 18 kN/m2;
là ứng suất theo phương thẳng đứng tại độ vp sâu mũi cọc;
là góc ma sát trong tại lớp đất dưới mũi cọc (lớp 3);
Ta có chiều dài đoạn cọc ngàm vào lớp đất tốt là: Lngàm = 1.7m
vp SL l SL 1 l1 2 l 2 3 l3
.319c.
19
1.718241
C
.3
tan
241
.86
tan
..82
105.86
.17 kN
kN/ /mm2 2
u5
vp1
.
2
5
9
9
.
7
11
.
6
10
3
Nc - hệ số
sức chịu tải của đất dưới mũi cọc, lấy Nc = 9 cho cọc đóng.
(Lấy theo phụ lục [G3] TCVN 10304-2014)
Suy ra:
QP Ap �Cu �N c 0.16 �105.17 �9 151 kN
Sức chịu tải của cọc
tính theo công thức:
Rc ,u QS QP 1836 151 1987 kN
c. Xác định sức chịu tải
của cọc ép theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT - công thức của Meyerhof (phụ lục G.3.1
TCVN 10304 -2014)
Rc ,u qb Ab u f i li k1 N p Ab u k 2 N s ,i li
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 13
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
Trong đó:
là cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc qb
là hệ số, lấy đối với cọc đóng
và đối với cọc khoan nhồi
k1 min 40
k1
/ d ; 400
kh1120
là chỉ số SPT trung bình trong khoảng 4d
N p dưới và 1d trên mũi cọc (d là cạnh cọc)
là diện tích tiết diện ngang của bê tông trong Ab cọc (đã trừ diện tích cốt thép)
Ab Ap As 0.4 0.4 25.13 10 4 0.158
m2
là chu vi tiết diện
u 2 bc hc 2 u0.4 0.4 1.6 m
ngang cọc,
là hệ số, lấy đối với cọc đóng và đối với k 22k
2 cọc khoan nhồi
2 1
là chỉ số SPT trung bình của lớp đất thứ “i” N s ,i trên thân cọc
Hình 5. 6 Biểu đồ thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
Bảng 5. 7 Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
Tổng hợp lại, ta lấy giá trị Rc,k bằng giá trị Rc,u nhỏ nhất trong cả 3 trường hợp a, b,c:
a
b
Rc ,k min Rc,u ; Rc,u ; Rc,u
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
c
min 2623
; 1987 ; 1894 1894
MSSV:1231160044
kN
TRANG: 14
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
Vậy sức chịu tải thiết kế theo
Rc , k 1894
R
1148
c
,
d
cường độ đất nền là:
k
1.65
kN
Vậy ta chọn Ptk=1148 (kN)
Trong đó: là hệ số tin cậy theo đất (lấy theo k mục 7.1.11/b TCVN 10304-2014)
Đối với móng cọc ép BTCT “thông thường”:
Pep
min
1.5 2 Rc ,d 1.5 2 1148 1722 2296
kN
(P ép min là lực
ép tối thiểu để cọc đạt được sức chịu tải theo điều kiện đất nền)
Pep
max
2 3 Rc ,d 2 3 1148 2296 3444
kN
(P ép max là lực ép
tối đa để cọc không bị phá hoại theo điều kiện vật liệu làm cọc)
min
Bảng 5. 8 Mối quan hệ giữa , , , của cọc PepPtkmax
vl
min
Ptk
Pep
(kN)
(kN)
1148
1722
(kN)
Pvl
(kN)
2296
2854
Pep
max
Pvl tính toán trên là hợp lý nên không cần tăng Pvl.
Và cần phải khống chế lực ép tối đa P ép max không được vượt quá Pvl.
5.2.6 Xác định số lượng cọc
Để các cọc ít bị ảnh hưởng lẫn nhau (ảnh hưởng bởi hệ số nhóm) thì các cọc được bố trí trong
mặt bằng sao cho khoảng cách giữa các tim cọc thỏa điều kiện 3d ≤ a ≤6d (Trong đó d là cạnh
của cọc).
Áp lực tính toán giả định tác dụng lên đáy đài do phản lực đầu cọc gây ra:
Ptt
Rc ,d
(3 �d )
2
1148
797
(3 �0.4) 2
kN / m
2
Diện tích sơ bộ của đáy đài:
N ott
tt
F
sb
Trong đó:
N0 : lực dọc tính
Ptt tb �D f �n
toán xác định tại đỉnh đài, N0tt = N0tt
max
Df: chiều sâu đặt đáy đài, Df = 2.2 m
n: hệ số vượt tải n = 1.1;
γtb = 22 kN/m3
Bảng 5. 9 Bảng tổng hợp nội lực tính toán dùng để tính toán điển hình
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 15
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
Bảng 5. 10 Bảng tổng hợp nội lực tiêu chuẩn dùng để tính toán điển
hình1
61616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616
16161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161
61616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616
16161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161
61616161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616
161616161616161616161616161616161616161616161616161616161616ng lực
ông kèm kí tự “0” sau mỗi kí hiệu.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 16
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
171
717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717
171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171
717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717
171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171717171
7171717171717ng lực tác dụnkèm kí tự “0” sau mỗi kí hiệu.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 17
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
181
818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818
181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181
818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818
181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181818181
818181818181818181818181818181818181818181818181818tác dụng tại đáy đài khôn kí
hiệu.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 18
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
191
919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919
191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191
919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919
191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191919191
9ng lực tác dụng tại đáy đài không kèm kí tự “0” sau mỗi kí hiệu.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 19
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
202
020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020
202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202
020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020
202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202
020202020ng lực tác dụng tại đáy đài không kèm kí tự “0” sau mỗi kí hiệu.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 20
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
212
121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121
212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212
121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121
212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212
121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121212121
212121212121212121212121212121212121212121212121212121ng lực tác dụng1ự “0” sau
mỗi kí hiệu.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 21
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
222
222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
22222222 lực không kèm kí tự “0” sau mỗi kí hiệu.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 22
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
232
323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323
232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232
323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323
232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232323232
323232323ng lực tác dụng tại đáy đài không kèm kí tự “0” sau mỗi kí hiệu.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 23
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
242
424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424
242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242
424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424
2424242424242424242424242424242424242424242424242424242424242424 kèm kí tự “0”
sau mỗi kí hiệu.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 24
GVHD: PGS.TS VŨ TRƯỜNG VŨ
CHUNG CƯ HOÀNG QUÂN HQC TÂY NINH
h đài theo trục X
là lực cắt tính toán ở đỉnh đài theo trục Y
là chiều cao đài;
là moment uốn tính toán tương ứng ở đáy đài theo trục Y
Với: là momen uốn tính toán ở đỉnh đài theo trục Y
là lực cắt tính toán ở đỉnh đài theo trục X
là chiều cao đài;
, (m): là khoảng cách từ trục cọc thứ i đến các trục đi qua trọng tâm diện tích tiết diện các
cọc tại mặt phẳng đáy đài (xem hình 5.7)
Bảng 5. 11 Lực truyền xuống cọc theo tổ hợp
Từ kết quả tính toán trên, ta có:
;
Trọng lượng tính toán của cọc:
Kiểm tra lực truyền xuống cọc:
Thỏa mãn điều kiện lực truyền xuống cọc, chênh lệch lực truyền xuống cọc và sức chịu tải
của cọc khá nhỏ nên chọn cọc có đường kính và chiều sâu chôn cọc như trên là đạt yêu cầu.
Mặt khác nên ta không phải tính toán kiểm tra theo điều kiện chống nhổ.
SVTH: TRẦN THANH LIÊM
MSSV:1231160044
TRANG: 25