Chapter6 coc chiu tai trong ngang

CHƯƠNG 6: CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG 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 CHỊ

Trang 1

CHƯƠNG 6: CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG

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

Trang 2

CHƯƠNG 6 CỌC CHỊU TẢI TRỌNG

NGANG

6.1 Khái niệm

 Các công trình chịu tải ngang lớn (tường chắn đất, mố và trụ cầu, nhà cao tầng, …) được xây dựng trong vùng đất yếu, thì móng cọc được sử dụng để gành đỡ tải trọng đứng lẫn tải trọng ngang

 Để gánh đỡ tải ngang có thể dùng cọc xiên, tường cọc bản có neo, hay cọc đứng có đường kính lớn

 Xác định SCT theo phương ngang của cọc; chuyển

vị ngang và mômen trong thân cọc do tải trọng ngang gây ra là điều các kỹ sư nền móng phải quan tâm

Trang 3

NGANG

6.2 Cọc xiên

 Khi cọc đứng không đủ SCT

ngang, dùng cọc xiên ⇒ dùng

cọc xiên hai chiều khi tải

ngang đổi chiều

, n

, h

s tg c

f > σ ϕ +

σvp

Trang 4

CHƯƠNG 6 CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG

Trang 5

Trang 6

6.3 Cọc bản

6.3.1 Khái niệm

 Cọc bản thường được cấu tạo bằng thép và BTCT ứng lực trước; có dạng bản hoặc cánh cung

 Cọc bản thường được dùng làm tường chắn và chịu tải ngang (áp lực đất, nước) là chủ yếu

 Cọc bản thường được hạ vào đất bằng búa đóng, hoặc búa rung, cọc bản BTCT ứng lực trước được hạ bằng xói nước kết hợp với búa rung

NGANG

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10

Trang 11

Trang 12

Trang 13

6.3 Cọc bản

6.3.2 Tính toán tường cọc bản

 Cọc bản chịu tải trong ngang là áp lực đất, do đó việc xác định áp lực đất lên tường là điều bắt buộc

 Aùp lực đất lên tường phụ thuộc vào nhiều yếu tố

 Xét cho bài toán cơ bản: tường thi công xong mới đắp đất sau lưng tường hoặc nạo vét đất phía trước tường

 Chấp nhận áp lực đất tác dụng lên tường là áp lực chủ động và bị động

NGANG

Trang 14

6.3 Cọc bản

 Tường cọc bản đóng trong đất rời không

 Xác định Mmax để cấu

tạo cốt thép hay kiểm tra

tiết diện cọc bản

γ , ϕ

c =0

γSat, ϕ

c =0

Trang 15

Chủ động

Bị động

Bị độn g

 Giả sử tường xoay

quanh điểm O nào đó

 Aùp lực đất lên tường

chia thành 4 vùng ứng

với hai trạng thái cân

bằng giới hạn chủ động

và bị động

MNN

Mức nạo vét

Trang 16

Chủ động

Bị động

Bị độn g

MNN

Mức nạo vét

Trang 18

nên chia Kp cho

hệ số an toàn FS

= 1.5 – 2

L5

H 1

Trang 19

cốt thép cho

tường cọc bản

 Với cọc bản

Trang 20

6.3 Cọc bản

 Tường cọc bản đóng trong đất sét không

 Tường được đóng trong

nền sét, đất sau tường

là đất cát

 Xét sự làm việc của

đất sét trong điều kiện

không thoát nước: ϕU = 0

nên Ka2 = Kp2 = 1

Trang 21

Chủ động

Bị động

Bị độn g

L

D

L1

L2

 Với lớp cát, vẽ như

cọc bản đóng trong đất

cát

 Với các điểm trong

lớp sét nằm trên điểm

xoay O:

p = pp – pa = 4cU – σ’vE

 Với các điểm trong

lớp sét nằm dưới điểm

xoay O:

p = pp – pa = 4cU + σ’vE

MNN

Mức nạo

Trang 22

Chủ động

Bị độn g

MNN

Mức nạo vét

Trang 25

 Trong thực tế việc tính toán tường chắn phụ thuộc rất nhiều vào phương pháp, trình tự thi công và cấu tạo tường (có neo hay không có neo, có thanh chống hay không có thanh chống) Việc tính toán không chỉ tính toán ổn định cuối cùng mà phải tính toán cho từng giai đoạn thi công

Trang 26

Trang 27

Trang 28

Trang 29

Trang 30

Trang 31

Trang 32

6.4 Cọc đứng chịu tải ngang và mômen

6.4.1 Khái niệm

 Cọc đứng chịu tải ngang yếu hơn cọc xiên, nhưng trong thực tế cọc xiên thi công rất khó khăn Tải trọng ngang của các công trình dân dụng không lớn so với tải đứng nên thường chọn cọc đứng chịu tải đứng lẫn tải ngang

 Thí nghiệm nén ngang cho thấy cọc thường bị phá hoại dọc một đoạn ở gần mặt đất ⇒ cọc chịu Mmax ở gần đầu cọc và phần đất gánh đỡ tải ngang chủ yếu là đất trên mặt ⇒ khi tính toán cần chú ý trước tiên đến lớp đất trên cùng

NGANG

Trang 33

Trang 34

6.4.2 Phương trình vi phân trục uốn của cọc chịu tải ngang

 Tính toán cọc chịu tải ngang: xác định SCT ngang của cọc; chuyển vị ngang tại đầu cọc, mômen, lực cắt, áp lực của cọc lên nền do tải trọng ngang tác dụng lên cọc gây ra

 Để xác định những yếu tố trên phải xác định được phương trình vi phân trục uốn (đường đàn hồi) của cọc

NGANG

Trang 35

Với Cyz là hệ số nền theo phương ngang ở độ sâu z

 Các điều kiện biên lấy tại đầu cọc và mũi cọc:

Cọc ngắn – đầu cọc tự do (đầu cọc ngàm)

Cọc dài – đầu cọc tự do (đầu cọc ngàm)

Cọc rất ngắn – đầu cọc ngàm

NGANG

(*)0

y

Cdz

y

d

y 4

4

=+

Trang 36

MH

Trang 37

6.4.3 SCT ngang của cọc theo TCVN

 Giải phương trình (*) với các đặc điểm :

Cyz = K z

Tính toán với H = 1, M =1

⇒ Công thức σz, Qz, Mz tổng quát [f(M, H, z)]

NGANG

Trang 38

NGANG

L

MH

Trang 39

 Điều kiện ổn định của nền quanh cọc:

σz – áp lực ngang trính toán lên đất do H và M gây ra tại:

 z = L/3 và z =L nếu αbdL ≤ 2.5 (cọc ngắn)

 z = 0.85/αbd nếu αbdL > 2.5 (cọc dài)

ξ - hệ số phụ thuộc loại cọc

η1 – hệ số phụ thuộc loại công trình

η2 – hệ số kể đến phần tải trong thường xuyên trong tải trọng

NGANG

, v I

2 1

cos

4

⇒ξ

+ϕ

σϕ

ηη

=σ

Trang 40

 Từ Mz ⇒ Mz max ⇒ kiểm tra SCT về vật liệu của cọc

 Do σz = Cyz yz ⇒ có thể tìm Mu, Hu theo chuyển vị ngang cho phép của đầu cọc

 Với móng cọc đài thấp, ta chỉ tính cọc chịu tải

N và H; với móng cọc đài cao cọc chịu M, N, H

NGANG

Trang 41

6.4.3 SCT ngang của cọc theo Broms

 Tuỳ theo độ cứng của cọc và phân bố phản lực đất nền theo phương ngang, cọc đạt tới SCT theo các cơ chế khác nhau:

Cọc cứng (cọc ngắn): SCT phụ thuộc vào đất nền

Cọc mềm (cọc dài): SCT phụ thuộc vào khả năng chịu uốn của vật liệu cọc

 Các công thức tính toán, biểu đồ thiết lập cho cọc trong đất dính và trong đất rời

NGANG

Trang 42

6.4.3 SCT ngang của cọc theo Broms

 Cọc trong đất dính:

Cọc cứng: H u/(cUD2) phụ thuộc L/D

Cọc mềm: H u/(cUD2) phụ thuộc M uVL/(cUD3)

 Cọc trong đất rời:

Cọc cứng: H u/(Kp γD3) phụ thuộc L/D

Cọc mềm: H u/(Kp γD3) phụ thuộc M uVL/(Kp γD4)

NGANG

Định dạng
Số trang	42
Dung lượng	3,42 MB