2.8. Tính toán kiểm tra cọc
2.8.1. Tính toán kiểm tra cọc trong giai đoạn thi công
Tổng chiều dài cọc dùng để tính toán và bố trí cốt thép là chiều dài đúc cọc:
Lc=29.2m.
Được chia thành 3 đốt, 2 đốt có chiều dài Ld= 10m và 1 đốt có chiều dài Ld= 10m.
2.8.1.1.Tính mô men theo sơ đồ cẩu cọc và treo cọc Mô men lớn nhất dùng để bố trí cốt thép
Mtt = max(M1 ; M2) Trong đó:
M2: Mômen trong cọc theo sơ đồ treo cọc
a. Tính mômen cho đốt cọc có chiều dài Ld = 7 m
Tính mô men lớn nhất trong cọc theo sơ đồ cẩu cọc Các móc cẩu đặt cách đầu cọc một đoạn :
a = . Chọn a = 1.4m
Trọng lượng bản thân cọc được xem như tải trọng phân bố đều trên cả chiều dài đoạn cọc:
q1 = n.γbt.Ag = 1.75×24×0,42 = 6.72 (KN/m) Trong đó:
n là hệ số động, n = 1.75
Ag : diện tích mặt cắt nguyên cọc, Ag= 0.16m2 γbt : diện tích nguyên của bê tong, γbt = 24 KN/m3
Dưới tác dụng của trọng lượng bản thân ta có biểu đồ mô men như sau :
a=1400 a=1400
M1-
M1+
1400 4200 1400
KN.m
Ta có mặt cắt có giá trị mômen lớn nhất là: M1=6.59 KN.m
Tính mô men lớn nhất trong cọc theo sơ đồ treo cọc
Móc được đặt cách đầu cọc một đoạn:
b = 0.294Ld = 0.294 x 7 = 2.058 (m), Chọn b= 2.1m
Dưới tác dụng của trọng lượng bản thân ta có biểu đồ mô men như sau :
a=2100
2100 4900
M2-
M2+
Ta có mặt cắt có giá trị mômen lớn nhất là:
M2= KN.m
Vậy mômen lớn nhất dùng để bố trí cốt thép là:
Mtt= max(M1;M2)= 14.82 KN.m
b. Tính mômen cho đốt cọc có chiều dài Ld = 9 m
Tính mô men lớn nhất trong cọc theo sơ đồ cẩu cọc Các móc cẩu đặt cách đầu cọc một đoạn :
a = . Chọn a = 1.8m
Trọng lượng bản thân cọc được xem như tải trọng phân bố đều trên cả chiều dài đoạn cọc:
q1 = n.γbt.Ag = 1.75×24×0,42 = 6.72 (KN/m) Trong đó:
n là hệ số động, n = 1.75
Ag : diện tích mặt cắt nguyên cọc, Ag= 0.16m2 γbt : diện tích nguyên của bê tong, γbt = 24 KN/m3
Dưới tác dụng của trọng lượng bản thân ta có biểu đồ mô men như sau :
a=1800 a=1800
M1-
M1+
1800 5400 1800
KN.m
Ta có mặt cắt có giá trị mômen lớn nhất là: M1= 10.89 KN.m
Tính mô men lớn nhất trong cọc theo sơ đồ treo cọc Móc được đặt cách đầu cọc một đoạn:
b = 0.294Ld = 0.294 x 9 = 2.646 (m) , Chọn b = 2.6m
Dưới tác dụng của trọng lượng bản thân ta có biểu đồ mô men như sau :
a=2600
2600 6400
M2-
M2+
Ta có mặt cắt có giá trị mômen lớn nhất là:
M2= KN.m
Vậy mômen lớn nhất dùng để bố trí cốt thép là:
Mtt= max(M2;M2)= 24.49 KN.m
2.8.1.1.Tính và bố trí cốt thép dọc cho cọc
Lớp bê tông bảo vệ đối với cọc bê tông đúc sẵn trong môi trường không bị ăn mòn ít nhất 50mm,trong môi trường bị ăn mòn là 75mm.
Ta chọn cốt thép dọc chủ chịu lực là thép ASTM A615M
Gồm 8 d20 có fy = 420 Mpa được bố trí trên mặt cắt ngang của cọc như hình vẽ :
40 320 40 400
4032040
400
3
1 φ8@200
8φ20
Ta đi tính duyệt lại mặt cắt bất lợi nhất trong trường hợp bất lợi nhất là mặt cắt có mô men lớn nhất trong trường hợp treo cọc :
+) Cọc có chiều dài Ld= 7 m thì Mtt = 14.82 KN.m +) Cọc có chiều dài Ld= 9 m thì Mtt = 24.49 KN.m
Kiểm toán sức kháng uốn tính toán của cọc Trong đó :
: hệ số sức kháng
: sức kháng danh định (N.mm),
Với :diện tích cốt thép chịu kéo không dự ứng lực (mm²)
:giới hạn chảy quy định của cốt thép chịu kéo (Mpa), = 420 Mpa
:diện tích cốt thép chịu nén không dự ứng lực (mm²)
:giới hạn chảy quy định của cốt thép chịu nén (Mpa), = 420 Mpa
:khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo không dự ứng lực(mm)
:khoảng cách từ thớ nén ngoài cùng đến trọng tâm cốt thép chịu nén không dự ứng lực(mm)
a : chiều dày khối ứng suất tương đương (mm) a=
: hệ số quy đổi hình khối ứng suất.Với bê tông có cường độ ≤ 28 Mpa,
=0.85 ;với bê tông có cường độ ≥ 28Mpa, giảm đi theo tỷ lệ 0.05 cho từng 7Mpa vượt quá 28Mpa nhưng không lấy nhỏ hơn tri số 0.65
c : khoảng cách từ mặt trung hòa đến trục chịu nén (mm),với mặt cắt hình chữ
nhật
với : chiều rộng của bản bụng,với tiết diện hình chữ nhật , = b = 400mm Giả sử trục trung hòa nằn phía trên trọng tâm tiết diện ,ta có :
=1571 mm² = 942 mm²
Với bê tông cường độ 30Mpa , = 0.85 – 2x(0.05/7) = 0.836
c = 31 mm => giả thiết là đúng
a = 26 mm
= 350 mm = 50 mm
= = 236998020 N.mm = 237
KN.m > 24.49 KN.m => Đạt