Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 2 Thiết kế móng cọc

Chương 2 Thiết kế móng cọc

Tải bản đầy đủ - 0trang

Diện tích tiết diện ngang cọc

Ap = 0,3.0,3 = 0,09 (m2).

Chọn kích thước đài cọc:

Chọn đài cọc có diện tích

Fđài = 3.3 (m) * 4.2 (m).

Chọn chiều cao của đài

hđài = 1 (m).

Chọn chiều sâu chôn đài:

Chọn chiều sâu chôn đài Df = 3(m)  Như vậy đài cọc sẽ đặt trực tiếp

lên lớp đất thứ 1

Kiểm tra móng cọc làm việc đài thấp:

Độ chôn sâu của đài cọc thỏa điều kiện lực ngang tác động ở

đáy cơng trình cân bằng với áp lực đất tác động lên đài cọc.

Df ≥ 0,7hmin = 0,7.tg(45o - ).

Với :

φ, γ: góc ma sát trong và trọng lượng riêng của đất từ đáy

đài trở lên mặt đất.

Htc: tải ngang tiêu chuẩn tác động lên móng.

b: cạnh của đáy đài theo phương vng góc với tải ngang

H.



 Df ≥ 0,7.tg(45o - ). =1.83 (m).



 Vậy với Df = 3(m) thỏa mãn điều kiện làm việc đài cọc.

Xác định kích thước cột:

Fc ≥ = = 0.75(m2)  Chọn cột vuông cạnh bc ≥ 0.75 (m).

 Chọn tiết diện cột 1000*1000(mm).



2.2 Xác định sức chịu tải của móng cọc theo nền đất

2.2.1 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý:

Xác định theo phụ lục A của TCXD 205-1998

Qtc = Qp + Qs = mR.Ap.qp + u

Qp = mR.Ap.qp

mR = 1 : hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc

Ap



: diện tích mũi cọc (m2).



qp



: sức chịu tải đơn vị diện tích của đất ở mũi cọc



(kN/m2).

(Tra bảng 3-2 trang 33 bài giảng nền móng Thầy Trần Văn

Đức)

Qs = u

u= 4*0.3 = 1.2 chu vi của mũi cọc (m).

mf = 1 : hệ số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên của cọc

fsi



: ma sát bên tác dụng lên cọc tại điểm giữa của phân



lớp (kN/m2)



(Tra bảng 3-3 trang 34 bài giảng nền móng Thầy Trần Văn

Đức)

li



: chiều dày phân lớp thứ i (m).



Ta có: qp = 3380 (kN/m2) độ sâu mũi cọc ở cao trình 23m





Qp = 1*0,09*3380 = 304.2 (kN).



Chia đất nền chung quanh cọc thành những lớp hi ≤ 2(m).



STT

phân

lớp

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14



Cao

độ

-3

-5

-7

-8

-10

-12

12.7

-



Độ

sâu

TB

4

6

7.5

9

11

12.3



5

13.7

14.7 15.7

17.7

16.7 19.7

21.7

23.7

18.7 25.8

5

20.7

22.7

24.7

-27



Bề



Độ



Ma



dày



sệt



sát fi



2

2

2

2

2

0.7

2

2

2

2

2

2

2.3



1.61

1.61

1.61

0.52

0.52

0.52

cát

cát

cát

cát

cát

cát

cát



0

0

0

25

25.6

25.8

7

52.7

54.7

56.7

58.7

60.7

62.7

64.8

5



ulifi



Zmũi



0

0

0

2

0

4

60

5

61.44

7

21.73

9

126.48

131.28 9.7

136.08

140.88 11.7

145.68

150.48

210.11 13.7

15.7

17.7

19.7

20.7

23



1184.16

Giả định n =20 cọc => Hệ số tin cậy ktc = 1.55

P= = = = 960.24 (kN).







2.2.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền (theo

chỉ tiêu cơ học)

Xác định theo phụ lục B của TCXD 205-1998

Qu = Qp + Qs = Ap.qp + Asi.fsi.li

Qp : thành phần sức chống ở mũi cọc (kN).

Qs : thành phần ma sát bên (kN).

Asi : chu vi của cọc tại vị trí xét (m).

Sức chịu tải cho phép của cọc:

Qa = + = + (3)

FSp : hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc, lấy bằng

3,0.

FSs : hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng

2,0.

Biểu thức chung để xác định ma sát: fs = ca + .tg

ca và φa: lực dính và góc ma sát trong giữa đất nền và cọc.

Với cọc BTCT, lấy φa = φ; ca = c.

φ và c: góc ma sát trong và lực dính của đất nền.

: ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vng góc với

mặt bên của cọc.

= ko. = (1 – sinφ).;

: ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại điểm

đang xét.

ko: hệ số áp lực ngang.



Thành phần ma sát bên Qs:

Thành phần ma sát bên tác dụng lên cọc ở lớp đất số 1:

fs1 = c4 + .tg= c1 + (1-sinφ1) .tg

= γ1*

fs1= 7 + [1 – sin(3o25)]*36.25*tg(3o25) = 9.03







(kN/m2).



Qs1 = As.fs1 l1 = u.l.fs1 l1 = 4*0.3*5*9.03= 54.18(kN).

Thành phần ma sát bên tác dụng lên cọc tại điểm giữa của phân

lớp 2:

fs2 = c2 + .tg = = c2 + (1-sinφ2) .tg

= γ1.h1 + γ2* = 14.5*5+ 18.9*

fs2= 41 + [1 – sin(17o)]*116.915* tg(17o) = 66.29







(kN/m2).



Qs2 = As.fs2 l2 = u.l.fs2 l2 = 4*0,3*4.7*66.29=

373.88(kN).

Thành phần ma sát bên tác dụng lên cọc tại điểm giữa của phân

lớp 3:

fs3 = c3 + .tg = = c3 + (1-sinφ3) .tg

= γ1.h1 + γ2*h2 + γ3*







=14.5*5 + 18.9*4.7 + 19.28* = 289.54(kPa).

fs3= 32.4 + [1 – sin(20o)]*289.54*tg(20o)



=



101.74(kN/m2).



Qs3= As.fs3 l3 = u.l3.fs3.l= 4*0.3*13.3*101.74 =1623.77

(kN).



Vậy ta có cường độ ma sát của đất nền tác dụng xung quanh cọc

là:

Qs = Qs1 + Qs2 + Qs3 = 54.18+ 373.88+ 1623.77



=



2051.83(kN)

Thành phần sức chống ở mũi cọc Qp:

Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc theo Terzaghi:

qp = 1,3.c.Nc + .Nq + α.γ.dp.Nγ

Trong đó:

Nc, Nq, Nγ: Các hệ số sức chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát trong

của đất dưới mũi cọc theo TTGH I (tra bảng 3-5, trang 36 bài giảng

Nền móng Thầy Trần Văn Đức)

: ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi

cọc do trọng lượng bản thân đất, kPa.

α: hệ số phụ thuộc hình dạng cọc; lấy bằng 0,4 đối với cọc vuông.

dp: cạnh cọc vuông (m).

γ: trọng lượng riêng của đất ở độ sâu mũi cọc (kN/m3).

Với φ = 20o, tra bảng và nội suy ta được Nc = 17.69; Nq = 7.439; Nγ

=5

= γ1.h1 + γ2*h2 + γ3*h3

= 14.5*5 + 18.9*4.7 +19.28*12.3

= 398.47 (kPa).



qp

=

1.3*32.4*17.69+



398.47*7.439



0,4*19.28*0,3*5 = 3720.88 (kN/m2).



Qp = Ap.qp = 0,09*3720.88 = 334.88 (kN).



+



 Qu = Qp + Qs = Ap.qp + Asi.fsi.li = 2051.83 +334.88

=2386.71(kN).

 Qa = + = 851.38 (kN).

2.2.3 Chọn sức chịu tải của cọc theo đất nền:

Chọn SCT theo cơ lý để tính tốn và thiết kế  Qa = 960.24

(kN).

2.3 Xác định số lượng cọc, bố trí mặt bằng cọc

2.3.1 Xác định số lượng cọc

Số lượng cọc trong móng có thể xác định sơ bộ theo công thức (3-12)

bài giảng nền móng Thầy Trần Văn Đức:

n = β = 1,5. = 20.2

Trong đó:

β : Hệ số xét đến ảnh hưởng của moment tác động lên móng cọc

(β= 1,5 ÷ 2).

Ntt : tổng lực đứng kể đến cao trình đáy đài

Qa : Sức chịu tải tính tốn của cọc

Vậy ta chọn số cọc được thiết kế là 20.

2.3.2 Bố trí mặt bằng móng

Theo các quy phạm về móng cọc hiện nay thì tại mặt phẳng mũi cọc

không được nhỏ hơn 3d; d là chiều dài của cạnh cọc.

Khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương có mơment (theo

phương x):

S = 3d = 3*0.3 = 0.09 (m) ta chọn S=0.09 (m)



Khoảng cách giữa hai tim cọc theo phương khơng có mơment

(theo phương y):

D = 3d = 3*0.3 = 0.09 (m) ta chọn S=0.09 (m)

Khoảng cách từ mép cọc đến mép đài cọc là 0,03 (m)

MẶ

T BẰ

NG MÓ

NG CỌC

TL: 1/25



B



2.4 Tính tốn nội lực đầu cọc

2.4.1 Tính theo phương pháp chuyển vị

Gồm các bước sau:

Bước 1 : Xác định chuyển vị đơn vị của cọc tại mặt đất.

Xác định hệ số biến dạng αb



B



Trong đó:

K: Hệ số tỉ lệ trung bình trong phạm vi ảnh hưởng, (T/m 4) lấy

theo giá trị trung bình thơng qua chiều sâu ảnh hưởng: hah =

2*(d+1)= 2*(0.3+1)=2.6m

Lớp 1: B=1.61 >1 nên bỏ qua lớp này

Lớp 2: B=0.52 (đất sét,dẻo cứng) K=480(T/m4)=4800(KN/m4)

Lớp 3: e=0.6 suy ra K=500(T/m4) =5000(KN/m4)

Eb: Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông cọc khi nén và kéo,

(T/m2) lấy theo tiêu chuẩn thiết kê bê tông cốt thép. Eb=32,5.106

kN/m2

I==0,000675 m4 : mơ men qn tính tiết diện ngang của cọc.

bc: chiều rộng quy ước của cọc, lấy

bc=1,5.d+0,5=1,5.0,3+0,5=0.95m (do d<0,8m)

Suy ra:

= = 0.7304

Xác định chuyển vị của cọc tại mặt đất:

chuyển vị ngang do H0 = 1 gây ra

chuyển vị ngang do M0 = 1 gây ra

chuyển vị góc xoay do M0 = 1 gây ra

chuyển vị góc xoay do H0 = 1 gây ra

Độ sâu tính đổi le=α.l=0.730391*17.45=12.74;

l: chiều dài thực tế từ mũi cọc đến mặt đất tính tốn.

Với le, tra bảng ta được Ao, Bo,Co : Hệ số không thứ nguyên

lấy theo bảng G.2 – TCXD 205:1998







Cọc tì lên đất: Ao = 2,441 ; Bo = 1,621 ; Co = 1,751;

;;



Thay số vào ta được:



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 2 Thiết kế móng cọc

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×