Bài giảng Công trình trên đất yếu: Chương 4 - TS. Lê Trọng Nghĩa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Công trình trên đất yếu" Chương 4 - Móng sâu, cung cấp cho sinh viên những kiến thức như: Khái niệm về móng cọc; Phân loại móng cọc; Cấu tạo cọc bê tông cốt thép; Trình tự tính toán móng cọc; Cọc chịu tải trọng ngang;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công trình trên đất yếu: Chương 4 - TS. Lê Trọng Nghĩa

CHƯƠNG 4: MÓNG SÂU 4.1 Khái niệm về móng cọc - Móng cọc: Móng sâu Đài cọc - Đài cọc: - Hệ cọc: 4.2 Phân loại móng cọc Hệ cọc 4.2.1 Theo vật liệu cọc 4.2.2 Theo khả năng chịu tải 4.2.3 Theo chiều sâu đặt đài 4.2.4 Theo đặc tính chịu lực Nền của móng cọc
4.3 Cấu tạo cọc bê tông cốt thép 1000 Móc cẩu, φ16 Cốt thép đai φ6 a100 φ20,1m 150 1-1,5D 1000 D Cốt thép dọc φ6 a100 L D L
Đoạn đầu cọc Mũi thép Hộp nối cọc Mối hàn NỐI CỌC A-A A A Hình 3.6 Cấu tạo chi tiết cọc và nối cọc
230x130x10 hh=8mm 11 3Ø20 10 0 35 0 250x250x8 35 9 334x180x8 10 3Ø20 11 180 350x350x8 9 8x350x180 THEÙP HOÄP ÑAÀU COÏC TL : 1/10 3-3 CHI TIEÁT BAÛN THEÙP ÑAÀU COÏC (CHIEÀU CAO ÑÖÔØNG HAØN h=10mm) TYÛ LEÄ 1/10 200x200x12 12 50 58 COÏC CBT-1 300x300x10 COÏC CBT-2 12 58 Löôùi theùp φ6 50 LÖÔÙI THEÙP ÑAÀU COÏC TL : 1/10 9 350x350x8 4-4 CHI TIEÁT B NOÁI COÏC CBT-1 & CBT-2 TL :1/10 TYÛ LEÄ :1/10 HAØN CHUÏM ÑAÀU 4Ø18 1 Ø20 3 MC 2-2 TL: 1/10 CHI TIEÁT MUÕI COÏC TL: 1/10
Ø6 Ø18 2 2Ø18 4 3 löôùi theùp haøn Ø6a50 loaïi B 1 1 löôùi theùp haøn Ø6a50 loaïi A Baûn theùp ñaàu coïc 1Ø20 3 2Ø18 1 12Ø Ø6a100 12Ø 11Ø 12Ø 6a50 6a200 6a100 6a50 CHI TIEÁT COÏC BEÂTOÂNG CBT1 TL : 1/20 3 löôùi theùp haøn Ø6a50 loaïi B Ø6 2 2Ø18 Ø18 3 löôùi theùp haøn Ø6a50 loaïi B 6 4 1 löôùi theùp haøn Ø6a50 1 löôùi theùp haøn Ø6A50 loaïi A loaïi A Baûn theùp ñaàu coïc Baûn theùp ñaàu coïc 1Ø20 3 2Ø18 6 14Ø 11Ø 13Ø 12Ø 14Ø 6a50 6a100 6a200 6a100 6a50 CHI TIEÁT COÏC BEÂTOÂNG CBT2 TL : 1/20
4.4 Trình tự tính toán móng cọc: 1. Dữ liệu tính toán - Dữ liệu bài toán và các đặc tính của móng cọc - Số liệu tải trọng (tính toán) - Chọn vật liệu làm móng: mác BT, cường độ thép, tiết diện và chiều dài cọc (cắm vào đất tốt > 1,5 m), đoạn neo ngàm trong đài cọc (đoạn ngàm + đập đầu cọc ≈ 0,5 – 0,6m); chọn cốt thép dọc trong cọc: Φ và Ra .
Ntt Mtt Htt 4 Qs Qp Sơ đồ tính toán móng cọc
2. Kiểm tra móng cọc làm việc đài thấp ⎛ ϕ ⎞ 2H Df ≥ 0,7 hmin hmin = tan⎜ 450 − ⎟ ⎝ 2⎠ γ b E≥H Kp = tan2 (450 + ϕ/2) 2H Ka = tan2 (450 - ϕ/2) Df ≥ ⎛ Kp ⎞ FS = 3 (áp lực sau đài ⎜ FS − K a ⎟ γ b ⎜ ⎟ chưa đạt trạng thái bị ⎝ ⎠ động) 1 ⎛ Kp ⎞ b : cạnh của đáy đài theo H≤ ⎜⎜ FS − Ka ⎟ γ b D2 ⎟ f 2⎝ ⎠ phương vuông góc với H
3. Xác định sức chịu tải của cọc Pc - Theo vật liệu làm cọc Qa = ϕ (Rb Ab + Ra Aa) v=2 v = 0,7 v = 0,5 Đầu cọc ngàm trong Đầu cọc ngàm trong Đầu cọc ngàm trong đài và mũi cọc nằm đài và mũi cọc tựa đài và mũi cọc ngàm trong đất mềm trong đất cứng hoặc đá trong đá
* Cọc khoan nhồi, cọc barrette, cọc ống nhồi bêtông Qa = (Ru Ab + Ran Aa) Ru : cường độ tính toán của bê tông Ru = R/4,5; Ru ≤ 6 MPa: khi đổ bêtông dưới nước, bùn Ru = R/4; Ru ≤ 7MPa: khi đổ bêtông trong hố khoan khô R : mác thiết kế của bê tông Ran : cường độ tính toán cho phép của cốt thép Φ < 28mm, Ran = Rc/1,5; Ran ≤ 220 MPa. - Theo điều kiện đất nền: + Theo chỉ tiêu cơ học Qs Qp As f s Ap q p Qa = + = + FSs FS p FSs FS p
Qu Qs + Q p As f s + Ap q p Qa = = = FS FS FS FSs : hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên; 1,5 ÷ 2,0 FSp hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc; 2,0 ÷ 3,0 FS : hệ số an toàn chung, chọn 2 ÷ 3 Thành phần chịu tải do ma sát xung quanh cọc Qs fs = ca + σh’ tanϕa = ca + Ks σv’ tanϕa ca , ϕa = c, ϕ : cọc đóng, ép bêtông cốt thép ca , ϕa = 0,7[c, ϕ] : cọc thép (bảng 3.28/213). Ks = K0 = 1 - sinϕ (đất) Ks = 1,4 K0 (khi đất nền bị nén chặt do đóng cọc) μ Ks = ξ = K s = (1 − sin ϕ ) OCR 1− μ
Thành phần sức chịu mũi của đất dưới mũi cọc Qp * Phương pháp Terzaghi: qp = 1,3 c Nc + γ h Nq + 0,6 γ rp Nγ (rp: b/kính cọc tròn) qp = 1,3 c Nc + γ h Nq + 0,4 γ d Nγ (d: cạnh cọc) Nc , Nq , Nγ : hệ số sức chịu tải, xác định theo Terzaghi, bảng 3.5/174. γ Df = σ’v * Phương pháp Meyerhof: qp = c N’c + q’ N’q N’c, N’q : xác định từ biểu đồ 3.28/178 * TCXD 205-1998: qp = c Nc + σ’v Nq + γ d Nγ
+ Theo chỉ tiêu vật lí Qa = km (Rp Ap + u Σ fsi li) (21-86) km = 0,7 : cọc chịu nén; km = 0,4 : cọc chịu nén Qtc = mR qp Ap + u Σ mf fsi li (205-1998) Qtc k =1,4 ÷ 1,75 Qa = k mR , mf : hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc mà bên hông cọc, bảng 3.18/201. Rp : sức chịu tải đơn vị diện tích của đất dưới mũi cọc, bảng 3.19/201. fsi : lực ma sát đơn vị giữa đất và cọc, bảng 3.20/202 => Chọn Pc = min (Pvl ; Pđn)
* Cọc khoan nhồi, barrette: Qtc = m (mR qp Ap + u Σ mf fsi li) (205-1998) . Đất dính, qp tra bảng 3.25/204 . Đất rời, qp được tính qp = 0,75 β (γ’ dp Ak0 + α γ L Bk0): cọc nhồi, cọc barrette, cọc ống lấy nhân. qp = β (γ’ dp Ak0 + α γ L Bk0): cọc ống giữ nguyên nhân γ’ : trọng lượng riêng của đất dưới mũi cọc γ : trọng lượng riêng của đất nằm trên mũi cọc Các hệ số α, β, Ak0, Bk0 tra bảng 3.24/204.
+ Theo thí nghiệm SPT (TCXD 195 ) N : Số SPT : Số SPT trung bình trong khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc. Nếu > 60, khi tính toán lấy = 60; nếu >50 thì trong công thức lấy = 50. N Nc : giá trị trung bình SPT trong lớp đất rời. Ns : giá trị trung bình SPT trong lớp đất dính. Ap : diện tích tiết diện mũi cọc Lc : Chiều dài cọc nằm trong lớp đất rời (m). Ls : Chiều dài cọc nằm trong lớp đất dính (m). Ω : Chu vi tiết diện cọc (m). Wp : Hiệu số giữa trọng lượng cọc và trọng lượng đất bị cọc thay thế
+ Theo thí nghiệm CPT Qu = qp Ap + fs As qp: cường độ chịu mũi cực hạn của đất ở mũi cọc được xác định q p = k c qc sức kháng xuyên trung bình lấy trong khoảng 3d qc N phía trên và 3d phía dưới mũi cọc fs : Cường độ ma sát giữa đất và cọc được suy từ sức kháng mũi ở chiều sâu tương ứng qci f si = αi => Sức chịu tải của cọc cuối cùng sẽ lấy theo kết quả thí nghiệm nén tĩnh hiện trường.
4. Chọn số lượng cọc và bố trí cọc n=β ∑N tt =β N + Qđ tt β = 1,2 ÷ 1,6 Pc Pc => bố trí cọc khoảng (3 ÷ 6)d, cấu tạo đài có mép đài cách mép cọc ngoài ≥ 100 ÷ 150mm. 5. Kiểm tra sức chịu tải của cọc (lực tác dụng lên cọc) ∑N + tt M tt x max y M tt y max Pmax = + x n ∑ i x2 ∑ i y2 Pmax ≤ Pc (Qa) M xi tt Pmin ≤ Pn =∑ tt N M tt y i y P( x , y ) + + x Pmin ≥ 0 n ∑ i x2 ∑ i y2
- Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm. Hệ số nhóm η: ⎡ (n1 − 1) n2 + (n2 − 1) n1 ⎤ η =1−θ ⎢ ⎥ ⎣ 90 n1 n2 ⎦ ⎛d ⎞ θ = arctg ⎜ ⎟ [deg] ⎝s⎠ n1 : số hàng cọc n2 : số cọc trong 1 hàng d : đường kính hoặc cạnh cọc s : khoảng cách giữa các cọc Pnh = η nc Pc > Ntt + Qđ
6. Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc (móng khối qui ước) Fqu = Lqu Bqu = [(L - 2x) + 2 lc tanα] [(B - 2y) + 2 lc tanα] σ max/ min = ∑N tc qu ± tc M x ± M tc y Fqu Wx Wy σ tb = ∑N tc qu Fqu m 1m 2 σ tb ≤ R II = ( Ab qu γ + Bh γ * + Dc II ) k tc σmax ≤ 1,2 RII σmin ≥ 0
7. Kiểm tra độ lún của móng cọc p gl = σ tb − γ h σ = k p gl z gl n n e1i − e2i S= ∑S = ∑ i =1 i i =1 1+ e1i hi n n βi S= ∑ i =1 aoi Δpi hi S= ∑ i =1 Eoi Δpi hi S ≤ Sgh = 8 cm