Chọn cọc có tiết diện tròn d = 1 m Bêtông cọc : B25
Thép dọc chịu lực chọn CIII Rc = 4.000 kG/cm2 (giới hạn chảy của thép) Chọn thép dọc chịu lực: 20 f16 (theo mục 11: tính toán cốt thép trong cọc) 2) Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc
Ru = R/4.5 = 77,8 kG/cm2 Ru £ 60 kG/cm2
=> Ru = 60 kG/cm2
R = 350 kG/cm2 (mác của bê tông) Fb = 7.854 cm2 (diện tích tiết diện cọc) Ran = Rc/1.5 = 2.667 kG/cm2
Ran £ 2.200 kG/cm2
=> Ran = 2.200 kG/cm2 (cường độ tính toán cốt thép dọc) Fa = 40,2 cm2 (tổng diện tích tiết diện cốt thép dọc)
a an b
u
vl R F R F
Q = +
Fa = 40,2 cm2 (tổng diện tích tiết diện cốt thép dọc) => Qvl = 560 T
3) Khả năng chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền:
Sức chịu tải cho phép của cọc:
FSs = 2 (hệ số an toàn cho thành phần ma sát hông) FSp = 3 (hệ số an toàn cho sức chống dưới mũi cọc) Qs = Asồhifsi (sức chịu tải cực hạn do ma sỏt hụng)
As = 3,142 m (chu vi ngoài của tiết diện cọc) hi : bề dày của lớp đất thứ i mà cọc đi qua
fsi = Ca + sh' tgja (ma sát hông của lớp đất thứ i) Ca: lực dính giữa thân cọc và đất, cọc BTCT lấy bằng C ja: góc ma sát giữa thân cọc và đất, cọc BTCT lấy bằng j
s'h = (1-sinj)s'v (Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc ) s'v : ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng do trọng lượng bản thân đất s'v = gh
Chọn chiều sâu hạ mũi cọc : Hmũi = 46 m so với mặt đất
p p S
s
a FS
Q FS
Q = Q +
Mực nước ngầm: 0 m so với mặt đất Cao độ đáy đài: -2 m so với mặt đất
Z (m)
Lớp 2 -10,3 -2 m 8,3 1,45 0,49 0,76 3,50
Lớp 3a -34,7 24,4 1,86 0,93 0,23 26,00
Lớp 3b -41,4 6,7 1,96 1,01 0,13 31,20
Lớp 4 -50,0 4,6 1,98 1,06 0,10 36,00
Z: độ sâu lớp đất so với mặt đất
Ca ja s'v s'h fsi hifsi
(T/m2) (độ) (T/m2) (T/m2) (T/m2) (T/m)
Lớp 2 -10,3 8,3 0,76 3,50 4,07 3,82 0,99 8,2
Lớp 3a -34,7 24,4 0,23 26,00 22,69 12,74 6,45 157,3
Lớp 3b -41,4 6,7 0,13 31,20 6,77 3,26 2,11 14,1
Lớp 4 -50,0 4,6 0,10 36,00 4,88 2,01 1,56 7,2
Shifsi = 186,8 => Sức chịu tải cực hạn do ma sát hông
Qs = Asồhifsi = 586,9 Taỏn gủn
(T/m3)
Lớp đất hi (m)
Lớp đất Z (m) hi (m)
Ca (T/m2)
ja (độ) gtn
(T/m3)
Qs = Asồhifsi = 586,9 Taỏn
Qp = qpAp (sức chịu tải cực hạn do sức chống dưới mũi cọc ) Ap = 0,785 m2 (dieọn tớch tiết diện muừi cọc)
qp: cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc qp = CNc + s'vpNq + gdNg
C = 0,1 T/m2 (lực dính của đất tại mũi cọc)
s'vp = 38,4 T/m2 (ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng do trọng lượng bản thân đất tại độ sâu mũi cọc) g = 1,06 T/m3 (trọng lượng thể tích của đất nền tại mũi cọc)
d = 1 m (đường kính tiết diện cọc)
Nc, Nq, Ng : hệ số chịu tải phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất tại mũi cọc j = 32 độ
Nc = 44,04 Nq = 28,52 Ng = 28,78 qp = 1130,0 T/m2
=> Sức chịu tải cực hạn do sức chống dưới mũi cọc Qp = qpAp = 887,5 Taán Sức chịu tải cho phép của cọc là:
4) Khả năng chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT:
Sức chịu tải cho phép của cọc:
Qa = 1.5NAp + (0.15NcLc + 0.43NsLs)As - Wp
N = 50 (chỉ số xuyên tiêu chuẩn trung bình của đất trong khoảng 1D phía trên, và 4D phía dưới mũi cọc)
* Neáu N>60 thì laáy N = 60
* Neáu N>50 thì laáy N = 50
Nc = 26 (giá trị trung bình của chỉ số XTC trong lớp đất rời mà cọc đi qua) Ns = 1,5 (giá trị trung bình của chỉ số XTC trong lớp đất dính mà cọc đi qua) Ap = 0,785 m2 (dieọn tớch tiết diện muừi cọc)
Lc = 37,4 (tổng chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất rời) Ls = 6,6 (tổng chiều dài phần thân cọc nằm trong lớp đất dính) As = 3,14 m (chu vi ngoài của tiết diện cọc)
Wp: hiệu số giữa trọng lượng cọc và trọng lượng của trụ đất nền do cọc thay thế (Taán)
R = 0,5 m (bán kính tiết diện cọc)
L = 44 m (chiều dài của cọc nằm trong đất) L h R
L h R W
i i i p
2
5 2
.
2 p g ÷÷ p
ứ ỗỗ ử
è ổ
S - S
=
L = 44 m (chiều dài của cọc nằm trong đất) Sgihi = 38,40 T/m2
Shi = 44 m
=> Wp = 56,23 Taán Sức chịu tải cho phép của cọc là:
Qa = 481,3 Taán
** So sánh sức chịu tải theo vật liệu và hai phương pháp tính sức chịu tải theo đất nền ta chọn sức chịu tải nhỏ nhất để tính toán. Như vậy sức chịu tải cho phép của cọc là:
Qa = 481,3 Taán 5) Tính toán số lượng cọc
Ta tính toán móng cho cột với giá trị nội lực như sau:
N = 404 T Qx = 0,14 T Qy = 3,108 T Mx =
My =
Số lượng có thể ước lượng như sau:
0,0378 Tm 0,9 Tm
a
c Q
k N n =
k = 1,2 (heọ soỏ ) Qa = 481 T
=> nc = 0,92
Ta chọn số lượùng cọc: nc = 1,1 cọc Bố trí cọc như sau
Y(m)
0,6 1,20
X(m) 0,6
6) Xác định độ sâu đáy đài:
0,88 m Ta chọn: h = j = 3,5 độ (góc ma sát trong của đất từ đáy đài trở lên)
g = 1,445 T/m3 (dung trọng của đất từ đáy đài trở lên) ồH = 3,108 T (tải trọng nằm ngang tỏc dụng vào đài cọc)
b = 1,2 m (cạnh của đáy đài theo phương thẳng góc với lực ngang) 1,20
2,0 m
= -
³ ồ
b tg H
h g
j ) 45 2 ( 7 . 0
b = 1,2 m (cạnh của đáy đài theo phương thẳng góc với lực ngang) 7) Xác định chiều cao đài cọc:
Chiều cao đài cọc xác định như sau:
hủ = ho + 0.1m 0,11 m 0,10 m Trong đó:
0,89 m ( kích thước ngang tương đương của cọc ) d = 1,00 m (đường kính cọc)
b = 0,45 m (chiều rộng tiết diện cột) a = 0,50 m (chiều cao tiết diện cột)
=> hủ = 0,21 m
Ngoài ra chiều cao đài cọc có thể tính theo công thức sau:
hủ = d + 0.1m = 1,10 m Ta chọn: hđ = 1,0 m
- =
³ 4 a ho C
- =
³ 4
b ho C
=
= 4
d2
C p
Tải trọng tác động lên cọc được tính như sau:
N = 404 T