Hướng dẫn tính sức chịu tải cọc đóng

i

Bé M¤N CÇU – C¤NG TR×NH NGÇM

HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP – QUẢNG BÌNH 8/2010

§¹

I H

äC

X¢Y DùNG

MỤC LỤC

1. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN ........................................................ 1

1.1. TÍNH TOÁN SỨC KHÁNG BÊN DANH ĐỊNH......................................................... 1 1.1.1. Sức kháng bên của cọc trong đất dính ........................................................................... 1 1.1.2. Sức kháng bên của cọc trong đất rời ............................................................................. 2

1.2. TÍNH TOÁN SỨC KHÁNG MŨI DANH ĐỊNH ......................................................... 3 1.2.1. Sức kháng mũi của cọc trong đất dính .......................................................................... 3 1.2.2. Sức kháng mũi của cọc trong đất rời ............................................................................. 3

1.3. HỆ SỐ SỨC KHÁNG ................................................................................................... 3

2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU ....................................................... 4

1



§¹

I H

äC

X¢Y DùNG

HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC ĐÓNG BTCT

(TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU 22TCN 272-05)

1. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO ĐẤT NỀN

Sức kháng tính toán của cọc QR theo đất nền có thể tính như sau:

QR = Qn = qp Qp + qs Qs

Với:

Qp = qp Ap

Qs = qs As

Trong đó:

Qp : Sức kháng mũi cọc (N)

Qs : Sức kháng thân cọc (N)

qp : Sức kháng đơn vị mũi cọc (MPa)

qs : Sức kháng đơn vị thân cọc (MPa)

As : Diện tích bề mặt thân cọc (mm2)

Ap : Diện tích bề mặt mũi cọc (mm2)

qp : Hệ số sức kháng đối với sức kháng mũi cọc quy định trong Bảng 10.5.5-2.

qs : Hệ số sức kháng đối với sức kháng thân cọc cho trong Bảng 10.5.5-2.

1.1. TÍNH TOÁN SỨC KHÁNG BÊN DANH ĐỊNH

1.1.1. Sức kháng bên của cọc trong đất dính

Sử dụng phương pháp (Tomlinson-1987). Ma sát đơn vị bề mặt danh định (MPa) có thể lấy bằng:

qs = Su

Trong đó:

Su : Cường độ kháng cắt không thoát nước trung bình (MPa). Su = qu/2

qu : Cường độ nén một trục nở hông mẫu đất. Khi không có số liệu thí nghiệm, có thể ước tính qu = 6N (KPa) với N là số đo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT).

: Hệ số kết dính áp dụng cho Su, có thể được xác định theo các biểu đồ sau:

2



§¹

I H

äC

X¢Y DùNG

Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, có thể tham khảo số liệu địa chất đối với sét trong bảng sau:

Trạng thái đất Thí nghiệm xuyên tiêu

chuẩn SPT

N

qs

(Mpa)

Rất mềm

Mềm

Mềm đến cứng

Cứng vừa

Cứng

Rất cứng

2

2 ÷ 4

4 ÷ 8

8 ÷ 15

15 ÷ 30

30

0,025

0,025 ÷ 0,05

0,05 ÷ 0,10

0,10 ÷ 0,20

0,20 ÷ 0,40

0, 40

1.1.2. Sức kháng bên của cọc trong đất rời

Sử dụng kết quả SPT. Ma sát bề mặt danh định của cọc trong đất rời (Mpa) có thể tính như sau: qs = 0.0019N

Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp, có thể tham khảo số liệu địa chất đối với cát trong bảng sau:

3



§¹

I H

äC

X¢Y DùNG

Độ chặt Góc nội ma sát f

(độ)

Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT

N

Rất rời

Rời

Chặt vừa

Chặt

Rất chặt

< 30

30 ÷ 35

35 ÷ 40

40 ÷ 40

>45

0 ÷ 4

4 ÷ 10

10 ÷ 30

30 ÷ 50

>50

1.2. TÍNH TOÁN SỨC KHÁNG MŨI DANH ĐỊNH

1.2.1. Sức kháng mũi của cọc trong đất dính

Sức kháng đơn vị trong đất sét bão hòa (MPpa) có thể tính như sau: qp = 9 Su

1.2.2. Sức kháng mũi của cọc trong đất rời

Sức kháng mũi cọc danh định (MPa), cho các cọc đóng đến độ sâu Db trong đất rời có thể tính như sau:

qp = qD

DN bcorr 038.0

Với :

Ncorr = Nv

/10

92.1log77.0

Trong đó:

Ncorr : Số đềm SPT gần mũi cọc đã hiệu chỉnh cho áp lực tầng phủ, /v

(Búa/300 mm)

N : Số đếm SPT đo được (Búa/300 mm)

D : Chiều rộng cọc (mm)

Db : Chiều sâu xuyên trong tầng chịu lực (mm)

q : Sức kháng điểm giới hạn tính bằng 0.4Ncorr cho cát (MPa)

1.3. HỆ SỐ SỨC KHÁNG

Áp dụng cho các phương pháp tính toán sức kháng nêu trên, các hệ số sức kháng lấy theo Bảng 10.5.5.2 được thống kê như sau

Đối với sét Đ

Hệ số sức kháng mặt bên 0,70v 0,45v

Hệ số sức kháng mũi 0,70v 0,45v

Thông thường lấy v = 0,8. Trong phạm vi đồ án có thể lấy v = 1,0.

(Ví dụ tính toán sức chịu tải của cọc đóng theo đất nền có thể tham khảo bảng tính kèm theo hướng dẫn này)

4



§¹

I H

äC

X¢Y DùNG

2. SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU

Sức kháng tính toán theo vật liệu của cọc đóng BTCT có thể tính theo công thức sau: QR-VL = 0,85 f’c Ac

Trong đó:

QR-VL : Sức kháng tính toán của cọc theo vật liệu.

: Hệ số sức kháng. ( = 0,75)

f’c : Cường độ chịu nén 28 ngày của bê tông cọc.

Ac : Diện tích tiết diện cọc

Ví dụ : Cọc BTCT (40x40)cm có f’c = 30MPa

QR-VL = 0,85 f’c Ac =0,85*0,75*30*(400x400)/1000 = 3060KN

Chú ý: Sau khi tính toán nội lực đầu cọc, cần kiểm toán tiết diện cọc chịu nén uốn đồng thời.

Documents

Hướng dẫn tính sức chịu tải cọc đóng