Chón chieău sađu ñaịt cóc, loái cóc, chieău daøi vaø tieât dieôn: - Xeùt vôùi cóc ñuùc saün vaø ñaịt moùng gaăn hoâ khoan 2.. - Caín cöù theo hoă sô ñòa chaât ta nhaôn thaây töø lôùp ñaâ
Trang 1Chương 8:
THIEÂT KEÂ MOÙNG CÓC ÑAØI THAÂP.
(Tái coôt III –1– E) (Vôùi: N= 68 (T), M= 6.2 (T.m), Q= 8.2 (T))
I Chón caùc thođng soâ ban ñaău:
1 Chón chieău sađu ñaịt cóc, loái cóc, chieău daøi vaø tieât dieôn:
- Xeùt vôùi cóc ñuùc saün vaø ñaịt moùng gaăn hoâ khoan 2
- Caín cöù theo hoă sô ñòa chaât ta nhaôn thaây töø lôùp ñaât 2 ñeân lôùp ñaât 5 laø nhöõng lôùp coù loái ñaât toât, chieău daøy giöõa chuùng laø töông ñoâi daøy vaø tại cụa cođng trình ñaịt xuoâng laø khođng lôùn laĩm Do ñoù, ta chón chieău daøi cụa cóc laø: 18m
Ta duøng 2 ñoán cóc noâi vôùi nhau vaø moêi ñoán daøi: 9m
- Ngaøm ñaău cóc vaøo ñaøi 10cm, vaø ñaôp vôõ ñaău cóc 50cm ñeơ cho
dö ra coât theùp cụa cóc duøng cho vieôc ngaøm cóc vaøo ñaøi
Vaôy chieău daøi tính toaùn cụa cóc töø ñaùy moùng trôû xuoâng laø: 18 – (0,1 + 0,5)= 17,4m
- Coât theùp dóc cóc : 418 Fa = 10,174cm2)
- Chón cóc coù tieât dieôn: 30x30 cm
- Chón coôt coù tieât dieôn: 40x40 cm
- Chón beă daøy ñaøi laø: 1m
- Söû dúng theùp AII coù : Ra=2700 (KG/cm2)
- Söû dúng beđ tođng ñuùc cóc maùc 300 coù: Rn=130 (KG/cm2), Rk=100 (KG/cm2)
2 Xaùc ñònh chieặu sađu ñaịt ñeâ ñaøi:
Trang 2Để tái tác dụng lên các đầu cọc chỉ còn là tải đứng thì áp lực đất bị động Ep phải đủ lớn để triệt tiêu tải ngang Q, nghĩa là:
EpQ
Do đó: độ sâu đặt đài phải thỏa mãn điều kiện của móng cọc đài thấp là:
h ≥ 0,7hmin
Chon lớp đất mặt với =1,79 (T/m3 )
3
4 , 1 3
6 , 2 6 , 0
3 933 , 0 84 , 1 6 , 2 6
,
0
79
,
1
m
T
Với: hmin = tg(450
-2
)
b
Q
.
2
= tg(450
-2
9)
2 4 , 1
4 , 9
2 = 2.64(m.) h≥0,7hmin=1,8(m.)
Trong đó: - chọn b=2m
Vậy: độ sâu đặt đài là: h=2m
II Xác định sức chịu tải cọc theo vật liệu và theo đất nền:
1 Theo vật liệu làm cọc:
Sức chịu tải của cọc:
PVL = ( RaFa + RbFb )
Với là hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh của cọc
CHON 0 7
Mặc khác: - Fa: diện tích mặt cắt ngang của tất cả cốt dọc
4
4
2
d
4
8 , 1
Ra = 2700(KG/cm2)
- Fb: diện tích mặt cắt ngang của bê tông cọc
Fb = Fcọc – Fa = 900 – 10,174 = 889,826(cm2)
Rb = 130(KG/cm2)
Trang 3 PVL = 0,7.(2700.10,174 + 130*889,826) = 101000(KG)
PVL =101(T)
2 Theo đất nền:
Tính theo phụ lục B
Sức chịu tải cực hạn của cọc xác định theo công thức:
Qu = Qs + Qp –W = As.fs + Ap.qp -W Sức chịu tải cho phép của cọc xác định theo công thức :
Qa =
s
s
FS
FS
Q
P
P
Trong đó:
Qs là tổng lực ma sát của đất dưới thân cọc, và: Qsi
=A si f si
A si tổng diện tích mặt ngoài của thân cọc, và:
si
A =4.d.li
f si lực ma sát đơn vị của lớp đất thứ i lên 1m2 bề mặt thân cọc
a v
si
si k tg c
Đối với cọc đóng ép với mật độ dày thì:
si
k 1 4 1 sin
Qp là sức chịu tải mũi cọc, và Qp=qp.Ap
- Ap diện tích mặt cắt ngang của cọc
- qp sức chống đơn vị của đất ở dưới mũi cọc
Và: 1 , 3 / 0 , 4
N c
W là trọng lượng bản thân cọc
FS s = 1,5 ÷ 2,0 –hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên
FSp = 2,0 ÷ 3,0 - hệ số an toàn cho sức kháng của đất dưới mũi cọc
Trang 4Chon lớp đất mặt với =1,79 (T/m3 ).
1m
5.5m
7.7m
3m
1.4m
0.6m
1.2m lớp 1
lớp 2 lớp 3
Tính: - Ma sát giữa cọc và đất nền:
+ Trọng lượng 1 cọc :
W=0.3*0.3*17,4*(2.5-1) = 2,349(T)
( 2.5-1) dung trọng đẩy nổi của BT vì cọc đặt dưới mực nước ngầm
+Tính Qp : =Ap *q p
với qp cường độ chịu tải của đất dưới muĩ cọc được tính theo công thức :
qp = 1,3cN c + vp N q d N p 0 , 4
c
N ,N q ,Nđược tra từ bảng các hệ số sức chịu tải của TERZAGHI
* Do cọc đặt ở lớp đất thứ 3 có =150
C =3,43 ( 2
m
T ) , bh=1.952 ( 3
m
T )
Trang 5N =12,861 , N q=4,446 , N =2,5
20 1 4 , 17 952 1 5 , 5 97 , 1 7 , 7 9 , 1 3 84 , 1 6 , 2 79 , 1 6
.
VP
Thế các giá trị vào biểu thức trên ta được:
2
34 145 1 3 0 5 , 2 4 , 0 446 , 4 20 861 , 12 34
.
3
3
.
1
m
T
vậy Qp=0.3*0.3*145.34=13,08(T)
Tính Qs=Aifsi
Với Ai=4*d*li(li bề dày lớp đất mà cọc xuyên qua)
Trong đó lực ma sát fs được xác định như sau :
fs=Ca+n tga =Ca+Ksv tga
với Ks=(1-sin ) 1.4
+Ca, a , lực dính và góc ma sátcủa cọc với đất , đối với cọc
BT cốt thép thì Ca=C,a=.C, là lực dính và góc ma sát của đất
phương thẳng đứng có điểm đặt tại giữa lớp đất mà cọc đi qua
Lớp 1:có bề dày 6,2m
) ( 608 13 7 2 2 , 4 3 0 4
7 2 66 , 1 813 5 158 , 0 ) 9 sin 1 ( 4 1 )
1
(
4
.
1
) ( 813 5 5 1 1 5 1 97 0 84 , 1 6 , 2 79
,
1
6
.
0
158 , 0 ,
/
66
,
1
9 , / 97 , 1 ,
/ 84 , 1 , /
79
,
1
1
2
2
2 1
1 / 1 1 1
2 1
/
1
2 1
0 1 3 3
3 1
T fs
A
Q
m T C
tg Sin
f
m T
tg m
T
C
m T m
T m
T
S
v S
v
bh tc
Lớp2 :có bề dày 7.7m
T f
A
Q
m
T C
tg Sin
f
m T
tg m
T
C
m T
S
S
v S
v
bh
74 17 92 1 7 , 7 3 0 4
92 1 23 , 0 31 4 53 , 0 ) 28 sin 1 ( 4 1 )
1
(
4
.
1
31 4 1 05 , 8 933 0 85 , 3 97 0 3 84 , 1 6 , 2 79
,
1
6
,
0
53 0 ,
/
23
,
0
28 ,
/
933
,
1
2 3
2
2 2
2 / 2 2 2
2 2
2
2 2
0 2 3
Trang 6Lớp 3:có bề dày 12.1m nhưng phần cọc cắm vào lớp đất là 5,5 m
T f
A
Q
m T Sin
C tg
Sin
f
m T
tg m
T
C
m
T
S
S
V S
V
bh
76 26 46 4 5 , 5 3 0 4
46 4 34 , 3 96 3 274 , 0 ) 15 1
( 4 , 1 )
1
(
4
.
1
96 3 1 65 , 14 97 0 75 , 2 933 0 7 , 7 97 0 3 84 , 1 6 , 2 79 ,
1
6
,
0
274 , 0 ,
/
34
,
3
15 ,
/
97
.
1
4 4
3
2 3
3 / 3 3 3
2 3
/
4
2 3
0 3 3
T Q
Q
Q
Q S s1 s2 s3 13 608 17 74 26 76 58 108
Khả năng chịu tải cực hạn của đất nền:
Qu = Qs + Qp - W = 58.108+ 13,08 – 2,349 = 68.839(T)
Vậy: sức chịu tải cho phép của cọc là:
) ( 065 31 349 , 2 3
08 , 13 2
108 58 3
Q Q
Ta có: P vl 101 T > Qu= 68.839 (T)
Vì khả năng chịu lực của cọc = min(Pvl, Pđn) Vậy sức chịu tải của cọc phải lấy theo sức chịu tải của đất nền xung quanh cọc và bằng: 57,355(T)