Bài giảng Nền móng - Chương 5: Móng cọc (Phần 2)

CHƯƠNG 5: MÓNG CỌC

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM VỀ NỀN MÓNG

CHƯƠNG 2: CÁC CƠ SỞ THIẾT KẾ NỀN MÓNG

CHƯƠNG 3: MÓNG NÔNG

CHƯƠNG 4: GIA CỐ NỀN

CHƯƠNG 5: MÓNG CỌC

CHƯƠNG 6: CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG

5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN





Sức chịu tải là khả năng chịu tải của cọc trong các quá trình:

Thi công

Sử dụng







Trong giai đoạn thi công:

Cọc bị gãy, đứt, vỡ do cẩu lắp, đóng, ép, rung phá hoại về mặt

vật liệu



Aûnh hưởng đến công trình lân cận, xâm hại đến sức khoẻ dân cư,

ô nhiễm môi trường

5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN





Trong giai đoạn sử dụng:

Phá hoại về mặt vật liệu khi chịu tải thí nghiệm, tải trọng công

trình



Nền đất bị phá hoại công trình mất ổn định

Nền đất có chuyển vị lớn công trình sử dung không bình thường

Tóm lại: Sức chịu tải của cọc được xác định theo hai giá trị sức

chịu tải về phương diện vật liệu và về đất nền

[Q] = min {Q_vl, Q_dn}

5.2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ĐƠN



Các phương pháp tính toán sức chịu tải của cọc:



Theo ƯS cho phép của vật liệu làm cọc

Theo sức chịu tải của nền đất (rất nhiều phương pháp)

Theo độ lún của cọc

5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

5.3.1. Khái niệm



Sức chịu tải của cọc theo vật liệu được tính theo:

Ứng suất cho phép của vật liệu khi hạ cọc



Ứng suất cho phép của vật liệu suốt tuổi thọ công trình



Trạng thái làm việc của cọc: chịu nén đúng tâm, nén lệch tâm,

chịu kéo

5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

5.3.1. Khái niệm

Q_vl= A_pR_vl

Q_vl– Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

A_p– Diện tích tiết diện ngang của cọc

R_vl– Cường độ chịu nén (kéo) của vật liệu làm cọc

– hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh của cọc

5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn



Vật liệu:

Bê tông: Mác 250, thường dùng Mác 300

Cốt thép dọc: 4 hoặc 8 thanh,

14, thép gân

Cốt đai: bố trí dày hai đầu cọc, phần giữa thân cọc bố trí thưa hơn

Mũi cọc; lưới thép, bản thép bảo vệ đầu cọc; móc cẩu;….

5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn



Chịu nén: Q_vl= (A_pR_n+ A_aR_a)

R_n– Cường độ chịu nén của bê tông

R_a– Cường độ chịu nén của thép

A_p– Diện tích tiết diện ngang của cọc

A_a– Diện tích tiết diện ngang cốt thép trong cọc

– hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh của cọc

5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn

=l_o/r

=l_o/d

<14 21 28 35 42 48 55 62 69 76 83 90 97 104

<4

1

6

8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

. .96 .93 .90 .87 .84 .81 .78 .74 .70 .65 .60 .55

98

r – bán kính của cọc tròn hoặc cạnh của cọc vuông

d – bề rộng của cọc HCN

l_o= l – chiều dài tính toán của cọc

l – chiều dài thực của cọc

- hệ số phụ thuộc liên kết hai đầu cọc

5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn





Chịu nén:

Kể đến ảnh hưởng của đất yếu

=L/r

50

1

70

85

105

120

140

0.8

0.588

0.41

0.31

0.23



Chịu kéo: Q_vl= A_aR_a

Chịu uốn: Cọc chịu uốn trong quá trình vận chuyển và lắp dựng

cọc cần kiểm tra lượng cốt thép chống uốn, chống cắt

5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn

5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

5.3.2. Cọc BTCT đúc sẵn



Chịu uốn:

Trọng lượng cọc q (w) cần

xét đến hệ số động từ 1.2 – 2

Với cọc có kích thước lớn có

thể bố trí nhiều móc cẩu

5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

Bài tập 5-1:



Bắt đầu đóng cọc:

=l_o/r = 20/0.25 = 80

=0.72

Q_vl= (A_pR_n+ A_aR_a) =

= 0.72*(11*3.14*0.25²+ 15.56*10^-4*270)= =

1.55 + 0.42 = 1.97 MN = 197 T

L = 10m

R = 25 cm



Sau khi đóng xong:

D

L

=L/r = 10/0.25 = 40

=1

Q_vl= (A_pR_n+ A_aR_a) = 270 T

BT mác 250

4 20 CII

5.3. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

5.3.3. Cọc nhồi:



Vật liệu:

Bê tông: Mác 200, có độ sụt lớn, phụ gia ninh kết chậm

Cốt thép dọc:

10;

0.2% – 0.4% (chịu nén),

0.4% –

0.65% (chịu tải trọng ngang). Có thể bố trí suốt chiều dài cọc hoặc

không

Cốt đai: = 6 – 10, a = 200 – 300

Cốt đai gia cường: = 12, a = 2000