Bài giảng Nền móng - Chương 5, Phần 3: Móng cọc

5.6. SỨC CHỊU TẢI CỦA NHÓM CỌC 5.6.1. Khái niệm Cọc thường làm việc theo nhóm Do sự ảnh hưởng lẫn nhau của các cọc trong nhóm nên SCT của cọc trong nhóm sẽ khác với cọc đơn W QPPhá hoại trượt ở mũi cọc Phá hoại cắt ở thành cọc QuQu + W = QP + QsQs5.6.2. CỌC ĐƠN Phá hoại cắt ở thành cọcTu - W = Qs,k (2 – 3)Đài cọc5.6.4.HIỆU ỨNG NHÓM, e (E,) 5.6.4. HIỆU ỨNG NHÓM, e (E,) Đất sét: S tăng,  tăng Sopt = (2.5 – 3)D Đất cát: S tăng,  giảm Sopt = (3 – 6)D 5.6.4. HIỆU ỨNG NHÓM, e (E,) 5.6.4. HIỆU ỨNG NHÓM, e (E,) n1 n2 5.6.4. HIỆU ỨNG NHÓM, e (E,) Đất sét: Công thức Converse-Labarre:Lcscb5.6.4. HIỆU ỨNG NHÓM, e (E,) Đài cọcLb,BbQBL= BbLbcbNc+2(Bb+Lb)Lctb Đất sét: Móng khối: Qug = min {nQup,QBL}5.6.4. HIỆU ỨNG NHÓM, e (E,) Đất cát: Kháng mũi: ít ảnh hưởng, e = 1 Ma sát thành – cọc đóng: Cát rời và chặt vừa: e > 1 Vesic : e = 1.3 - 2 với S/D = 3 – 2 Cát chặt và rất chặt: có thể xẩy ra quá trình rời hoá theo thời gian Ma sát thành – cọc nhồi: e = 15.6.4. HIỆU ỨNG NHÓM, e (E,) Lưu ý: Với PP tính toán theo móng khối quy ước trong TCVN thì việc tính toán hiệu ứng nhóm có thể không cần thiết, vì hiệu ứng này đã được xem xét trong hoạt động chung của các cọc và đất trong móng khối quy ước LLqu Bqu 5.6. SỨC CHỊU TẢI CỦA NHÓM CỌC DBài tập 5-9:  Biết: L = 12m, D = 0.5 m, S = 3D cU1 = 31.2 kPa, cU2 = 45 kPa  = 19.2 kN/m3; bt = 19.2 kN/m3 Xác định: SCT của cọc và nhóm cọcLSLb = Bb5.6. SỨC CHỊU TẢI CỦA NHÓM CỌC Bài tập 5-9:  Qup = Qp + Qs Qp = 0.25D2 9cU2 = 0.25*0.52*9*45 = 79.52 kN cU1 = 31.2 kPa  = 0.938 ; L =12 m Qs = *0.5*0.938*31.2*12= 551.64 kN Qup = 631.16 kN Qug theo Converse-Labarre: = 0.727  Qug= n Qup = 0.727*9*631.16 = 4129.7 kN5.6. SỨC CHỊU TẢI CỦA NHÓM CỌC Bài tập 5-9:  Qug theo móng khối: QBL= cU2Nc LbBb +2cU1(Lb+ Bb)L= = 45*9*(7*0.5)2+ 2*0.938*31.2*2*7*0.5*12= 9877.87 kN nQup= 9*631.16 = 5680.44 kN Qup = 5680.44 kN5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.1. Khái niệm: Móng cọc bao gồm: Cọc và đài cọc Móng cọc đài thấp: Đài cọc đặt trong đất và độ sâu đặt đài thoả điều kiện áp lực ngang tác dụng lên móng cân bằng với áp lực đất tác động lên đài cọc  các cọc trong móng chỉ chịu nén Tính toán móng cọc gồm các bước: Chọn loại cọc, kích thước cọc, xác định SCT, số lượng và bố trí cọc Kiểm tra tải trọng tác dụng lên các cọc trong móng Kiểm tra nền đất dưới móng cọc (theo sơ đồ móng khối quy ước) Tính toán đài cọc 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.2. Chọn độ sâu đặt đài FS =3 vì áp lực sau đài chưa đạt trạng thái bị động pappNMHDf Lưu ý: Có thể không cần kiểm tra điều kiện này mà phân phối lực ngang lên các cọc  Kiểm tra cọc chịu tải trong ngang 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.3. Tính số cọc và bố trí cọc Loại và kích thước cọc (tiết diện, chiều dài) được chọn theo: Điều kiện địa chất công trình Các loại cọc hiện hữu trên thị trường Các phương tiện thi công hiện có Giá thành các loại cọc Tính SCT của cọc: Giá trị nhỏ nhất được chọn để tính sơ bộ móng cọc SCT sẽ được hiệu chỉnh sau khi thí nghiệm nén tĩnh và động 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.3. Tính số cọc và bố trí cọc Số lượng cọc: ước lượng Ntt – tải trọng thẳng đứng k = 1 ÷ 1.5 – hệ số kể đến ảnh hưởng của mômen Bố trí cọc: Theo lưới tam giác hoặc HCN Khoảng cách giữa các cọc: S= 3D – 6D 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.4. Kiểm tra tải trọng tác động lên cọc Các giả thiết: Tải trọng ngang do đất trên đáy đài tiếp thu Đài cọc tuyệt đối cứng Toàn bộ tải trọng đứng truyền lên cọc, đất dưới đáy đài không tiếp nhận tải trọng SCT của cọc trong móng = SCT của cọc đơn 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.4. Kiểm tra tải trọng tác động lên cọc Tải trọng tác dụng lên cọc: Ox, Oy- các trục quán tính chính trung tâm của tiết diện các đầu cọc xi, yi – toạ độ trọng tâm tiết diện cọc i N, Mx, My – Tải trọng tác dụng tại trọng tâm của tiết diện các đầu cọc NMyx y 123ONoMoyHo5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.4. Kiểm tra tải trọng tác động lên cọc Điều kiện kiểm tra: Pmax + Wc ≤ Pc = Qa |Pmin| – Wc ≤ Pk – Nếu Pmin < 0 mới kiểm tra Wc – khối lượng của cọc Pc, Qa – SCT nén cho phép của cọc Pk – sức chịu nhổ (kéo ) của cọc 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.4. Kiểm tra tải trọng tác động lên cọc Với lực ngang H, còn có thể tính như sau: Truyền lực ngang từ chân cột xuống đáy đài  mômen tại đáy đài tăng lên M = H.hd  tính như trên Phân phối lực ngang trên đầu cọc H/n  kiểm tra lực ngang cho phép; tính toán chuyển vị ngang, lực cắt, mômen trong thân cọc do tải ngang H/n gây ra theo lý thuyết cọc chịu tải ngang trong đất nền theo các mô hình nền 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.5. Kiểm tra móng khối quy ướcL =0.25tbLqu2L/3Lqu =30oDf5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.4. Kiểm tra móng khối quy ước Coi móng khối quy ước như móng nông: Kiểm tra điều kiện ứng suất Kiểm tra điều kiện biến dạngLưu ý: Không chuyển lực ngang H ở chân cột xuống đáy móng khối quy ước Sử dụng tải trọng tiêu chuẩn để kiểm tra LNMHLquDfN +NM 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.6. Tính toán đài cọc Đài cọc có thể là dạng đơn, dạng băng hoặc dạng bè Tính toán chiều cao, cốt thép trong đài về nguyên tắc giống như tính toán chiều cao và cốt thép cho thân móng đơn với tải trọng tác dụng lên đài móng là phản lực các đầu cọc Tính toán chiều cao theo điều diện chống đâm thủng Tính toán cốt thép theo Mmax . Nttho45o5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.6. Tính toán đài cọc Nttho45o5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.6. Tính toán đài cọc ho45oho45oNttMtt NttMtt 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7.6. Tính toán đài cọc hoNttMtt 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 5.7. TÍNH TOÁN MÓNG CỌC