Đang tải... (xem toàn văn)
Đây là tài liệu của các bạn sinh viện hiện tại đang học tại Đại học Bách Khoa TP HCM. Đồng thời cũng là giáo án của giảng viên tại Đại học Bách Khoa. Nó sẽ rất hữu ích cho công việc học tập của các Bạn. Chúc Bạn thành công.
CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP Bài tập 1: Cho cọc BTCT có thơng số sau: Tiết diện cọc 300mm x 300mm Bê tơng cọc có cấp độ bền B20 Cốt thép gồm 18 loại CII Cọc dài 20m gồm đoạn cọc 10m nối lại Đoạn đập đầu cọc âm vào đài 800 mm Các lớp đất cọc cho hình vẽ sau: Lớp 1: = 18 kN/m3 Lớp 2: c = 10 kN/m2 = 70 = 16 kN/m3 IL = Lớp 3: c = 20 kN/m2 = 140 = 18 kN/m3 IL = 0,7 Lớp 4: c = kN/m2 = 300 = 20 kN/m3 1/ Tính sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu làm cọc 2/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 3/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 4/ Tính sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn (SPT) Bài giải: 1/ Sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu làm cọc: Qa (vl ) ( As Rs Ab Rb ) 1,82 10,18cm2 ; Rs 28kN / cm2 Ab 30 30 10,18 889,82cm2 ; Rb 1,15kN / cm2 As Hệ số uốn dọc cọc: *Khi thi công ép cọc: l01 1l1 110 10m *Khi cọc chịu tải trọng cơng trình: l02 2l2 110 10m Với 2=0,5 (2 đầu ngàm) l2=le=14,7m (xem tập phần cọc chịu tải trọng ngang) l02 2l2 0,5 14,7 7,35m Thiên an toàn chọn l0=max(l01,l02)=10m Độ mảnh cọc: l0 10 33,33 r 0,3 Nội suy từ bảng 2.2 ta = 0,937 Qa (vl ) 0,937 (10,18 28 889,82 1,15) 1225,9kN 2/ Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất nền: Qa Qtc ktc với hệ số ktc lấy theo bảng 2.3, sơ ktc=1.65 (tùy theo số lượng cọc) Qtc m(mR q p Ap u m f f sili ) Hệ số điều kiện làm việc m = Xác định mR q p Ap Độ sâu mũi cọc -22m Đất mũi cọc cát chặt vừa (thô vừa),tra bảng 2.6 mR = 1,2 Tra bảng 2.4 ta có qp = 4960 kN/m2 mR q p Ap 1, 4960 0,32 535,68kN Xác định m f f si li Hệ số làm việc đất mặt bên cọc mf tra bảng 2.6 Lực ma sát đơn vị fi tra bảng 2.5 Đất phải chia thành lớp nhỏ đồng chất dày khơng q 2m Lập bảng tính toán sau: Độ sâu (m) Lớp đất Lớp Lớp Lớp -2,8-4,8 -4,8-6,8 -6,8-8,8 -8,8-10 -10-12 -12-14 -14-15 -15-17 -17-19 -19-21 -21-22 Độ sâu trung bình (m) -3,8 -5,8 -7,8 -9,4 -11 -13 -14,5 -16 -18 -20 -21,5 Tổng li (m) IL mf fsi (kN/m2) mffsili (kN) 2 1,2 2 2 19.2 1 1 0,7 0,7 0,7 - 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 1 1 6 10,2 10,6 10,9 73,4 76,2 79 81,1 10,8 10,8 6,48 18,36 19,08 9,81 146,8 152,4 158 81,1 622,63 Vậy : Qtc 1 (535, 68 0,3 622, 63) 1282,8kN Qa Qtc 1282,8 777,5kN ktc 1, 65 3/ Sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất nền: Qa Q Qs p FS s FS p Xác định sức chịu tải cực hạn ma sát Qs: Qs u f si li f si hi, tan aiI caiI vi, ksi tan aiI caiI Với i, : ứng suất hữu hiệu lớp đất thứ i theo phương thẳng đứng ksi sin iI : hệ số áp lực ngang lớp đất thứ i Lập bảng tính tốn sau: Độ sâu Lớp li Độ sâu (m) c đất (m) lớp (m) Lớp -2,8(-10) -6,4 7,2 10 Lớp -10(-15) -12,5 20 Lớp -15(-22) -18,5 7 Tổng vi, (kN/m2) 14 30 62,4 104 159 Qs 0,3 689,02 826,83kN Xác định sức chịu tải cực hạn kháng mũi Qp: ksi fs fsli 0,8781 16,728 120,44 0,7581 39,657 198,29 0,5 52,899 370,3 689,02 Qp Ap q p Với qp tính theo cơng thức Terzaghi: q p 1,3cNc Nq v, dN Mũi cọc cắm vào lớp đất lớp cát chặt vừa có =300 Tra bảng 2.7 ta có Nq=22,456; Nc=37,162; N=19,7 q p 1,3 37,162 22, 456 194 0, 10 0,3 19,7 4718,3kN / m2 Với qp tính theo cơng thức Vesic: q p cNc Nq v, dN Mũi cọc cắm vào lớp đất lớp cát chặt vừa có =300 Tra bảng 2.8 ta có Nq=30,14; Nc=18,4; N=22,4 q p 18, 30,14 194 10 0,3 22, 6043,16kN / m2 Trong thiết kế thực tế chọn cách Ví dụ tốn chọn cách tính theo Vesic Qp 0,32 6043,16 543,88kN Vậy sức chịu tải cho phép Qa Q Qs 826,83 543,88 p 594, 7kN FSs FS p 4/ Sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn (SPT): Sức chịu tải cho phép cọc theo công thức Nhật Bản: Qa ( N a Ap (0, N s Ls Nc Lc )u ) Qa (30 17 0,32 (0, 17 (4 7, 12 5)) 1, 2) 60,34T 603, 4kN Vậy sức chịu tải cọc: chọn giá trị nhỏ nhất: Qa=594,7kN Bài tập 2: Cho thông số cọc đất cọc tập Và sức chịu tải cọc: chọn giá trị nhỏ là: Qa=594,7kN Kích thước cột bcxhc=400mm x 600mm Biết lực tính tốn tác dụng lên móng cọc vị trí chân cột là: Ntt =2400kN , M xtt =80kNm , M ytt =120kNm , H xtt =100kN , H ytt =70kN 1/ Xác định số lượng cọc đài, đường kính cọc 0.3m 2/ Xác định cách bố trí cọc đài, cao trình đáy đài -2.8m, chiều cao đài 0,65m 3/ Kiểm tra phản lực đầu cọc 4/ Kiểm tra làm việc nhóm cọc Bài giải: 1/ Số lượng cọc đài: nc N tt 2400 1, 5, 65 QaTK 594, Vậy chọn nc= cọc 2/ Bố trí cọc đài: Chọn khoảng cách cọc phương x 3d=0,9m Chọn khoảng cách cọc phương y 4d=1,2m Khoảng cách mép cọc tới mép đài chọn d/2=0,15m Chọn cao trình đáy đài -2.8m, chiều cao đài 0,65m Ta kết bố trí cọc hình vẽ: 3/ Kiểm tra phản lực đầu cọc: Chuyển ngoại lực tác dụng đáy đài trọng tâm nhóm cọc (trường hợp trùng với trọng tâm đài): Trọng lượng riêng trung bình bê tơng đài đất phía đài: tb=22kN/m3 Ntt=2400+2,4x1,8x2,8x22=2666kN M xtt 80 70 0,65 125,5kNm M ytt 120 100 0,65 185kNm Tải trọng tác dụng lên cọc: Pi tt N n tt M x M y x y tt y i i tt x i i Lập bảng tính tốn sau: Cọc xi (m) -0,9 0,9 -0,9 0,9 yi (m) -0,6 -0,6 -0,6 0,6 0,6 0,6 xi2 yi2 x y 0,81 0,81 0,81 0,81 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 3,24 2,16 i Pmax QaTK Pmin Vậy tải trọng tác dụng vào cọc thỏa: 4/ Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm: i Pi (kN) 358,08 409,47 460,86 427,81 479,19 530,58 (n1 1)n2 (n2 1)n1 d với (deg ) arctg 90.n1.n2 s Hệ số nhóm: Trong n1: số hàng cọc nhóm cọc n1=2 n2: số cọc hàng n2=3 s: khoảng cách cọc tính từ tâm, thiên an toàn lấy s =3d (2 1) (3 1) 18, 0, 761 90 (deg ) arctg 18, 40 Sức chịu tải nhóm cọc: Qnhom .nc QaTK 0,761 594,7 2715, 4kN N tt 2666kN Vậy thỏa điều kiện sức chịu tải nhóm cọc Bài tập 3: Sử dụng kết tập 12 Yêu cầu kiểm tra lún móng khối qui ước Kết thí nghiệm nén cố kết cho bảng: Áp lực (kPa) 100 200 400 800 Hệ số rỗng e 0,558 0,525 0,512 0,500 0,487 Bài giải: Do địa chất móng cọc có lớp đất yếu bùn sét nên tính kích thước móng khối qui ước ta loại lớp đất Đoạn cọc nằm lớp bùn sét L1=7,2m Chiều dài cọc tính từ đáy lớp đất yếu: Ltb=19,2-7,2=12m Tính góc ma sát trung bình đoạn Ltb tb 14 30 23,30 12 Chiều dài móng qui ước theo phương x: tb 23,3 Lqu L1 Ltb tan 2,1 12 tan 4,55m Chiều rộng móng qui ước theo phương y: tb 23,3 Bqu B1 Ltb tan 1,5 12 tan 3,95m Momen chống uốn móng khối qui ước: Wx Lqu Bqu2 / 11,83m3 Wy Bqu L2qu / 13,63m3 Chiều cao khối móng quy ước: Hqu Ltb L1 D f 19,2 2,8 22m Diện tích móng khối qui ước : Aqu =LquBqu=18 m2 Khối lượng đất móng quy ước : Qđ=AquHiI = 18194= 3492 kN Khối lượng đất bị cọc, đài chiếm chỗ: Qđc = nApHiI + Vđài = 6x0.09x194+(18x0,57+6x0,08)x1,8x2,4 = 151,2kN Khối lượng cọc đài bê tông : Qc = nApbtLc+Wđài = 60,092519,2+251,8x2,40,65= 329,4kN Khối lượng tổng móng quy ước : Qqu = Qđ+Qc-Qđc= 3670,2 kN Tải trọng qui đáy móng khối qui ước : Ntcqu= Ntcđài+Qqu = 2400/1,15+3670,2= 6070,2 kN M M tc xqu tc Mxtc H ydai H 80/1,15 70 /1,15 19,85 1278kN.m; tc ytu tc Mtcy H xdai H 120/1,15 100 /1,15 19,85 1830kN.m; Ưng suất đáy móng khối qui ước : ptctb= Ntcqu/ Aqu= 337,2 kN/m2 tc max p N qu tc Aqu M Wx tc xqu M tc yqu Wy ptcmax = 579,5 kN/m2 ptcmin = 95 kN/m2 Xác định sức chịu tải đất theo trạng thái giới hạn II: Với m1=m2=k=1 hệ số điều kiện làm việc ’vp = DfII = 194 kN/m2 Mũi cọc lớp đất có: II =300, cII = kN/m2 ;II’= 10 kN/m3 A = 1,1468; B = 5,5872; D = 7,9453 Rtc 1 (1,1468 4,4 10 5,5872 194 7,9453 7) 1190kN / m2 tc tc 1,2 Rtc ; pmin 0 Điều kiện ổn định đất thỏa mãn: ptbtc Rtc ; pmax Tính độ lún móng khối qui ước theo phương pháp tổng phân tố qua bước sau: Bước 1: Áp lực gây lún: pgl ptbtc i' hi 337, 194 143, 2kN / m2 Bước 2: Chia lớp phân tố: Đất chia thành lớp đồng với chiều dày thỏa điều kiện: hi (0, 0,6) Bqu (1,58m 2,37m) Phía móng khối lớp cát đồng nhất, chia thành lớp 0,5m Bước 3,4,5: Xác định độ lún lớp phân tố tính tổng độ lún: Lưu ý z bảng 2.15 độ sâu so với đáy móng khối qui ước Đường cong nén lún: áp lực < 400 kN/m2, nên để đơn giản ta cần nội suy bậc từ cấp áp lực 100kPa, 200kPa, 400kPa 0,53 0,525 Hệ số rỗng e 0,52 0,515 0,51 0,505 y = 0,0023x2 - 0,02x + 0,5427 R² = 0,5 0,495 Áp lực nén (x100kPa) Lập thành bảng sau: Độ sâu (m) Z (m) z/b k0 -22 0 1,000 zi 1i 1i 2i 2 (kN/m ) (kN/m ) (kN/m ) (kN/m2) 143,2 194,0 e1i e2i Độ lún (cm) -22,5 -0,5 0,127 0,991 141,9 199,0 -23 -1 0,253 0,938 134,4 204,0 -23,5 -1,5 0,38 0,842 120,6 209,0 -24 -2 0,506 0,727 104,0 214,0 -24,5 -2,5 0,633 0,614 87,9 219,0 -25 -3 0,759 0,514 73,7 224,0 -25,5 -3,5 0,886 0,431 61,8 229,0 -26 -4 1,013 0,363 52,0 234,0 -26,5 -4,5 1,139 0,308 44,1 239,0 -27 -5 1,266 0,263 37,7 196,5 339,0 0,510 0,497 0,438 201,5 339,6 0,510 0,497 0,420 206,5 334,0 0,509 0,498 0,388 211,5 323,8 0,509 0,498 0,346 216,5 312,5 0,508 0,499 0,300 221,5 302,3 0,508 0,500 0,255 226,5 294,2 0,507 0,500 0,215 231,5 288,4 0,506 0,501 0,181 236,5 284,6 0,506 0,501 0,153 241,5 282,4 0,505 0,501 0,129 244,0 Tổng độ lún (cm) 2,83 Bài tập 4: Sử dụng kết tập 13 Yêu cầu tìm chiều cao đài hợp lý theo điều kiện xuyên thủng Bài giải: Điều kiện chống xuyên thủng đài cọc: Pxt Pcx *Chọn chiều cao đài sơ 0,35m Chọn a0=12cm, chiều cao làm việc tiết diện đài h0=hđ-a=0,35-0,12=0,23m Các cọc nằm đáy lớn tháp xuyên 450 hình vẽ: z 0,0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,3 2,6 2,9 3,2 3,5 3,8 4,1 4,4 4,7 5,0 5,3 5,6 5,9 6,5 7,0 7,6 8,2 8,8 10,3 10,6 10,9 11,1 11,4 11,7 ze 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,2 2,4 2,6 2,8 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 A3 0 -0,001 -0,004 -0,011 -0,021 -0,036 -0,057 -0,085 -0,121 -0,167 -0,222 -0,287 -0,365 -0,455 -0,559 -0,676 -0,808 -0,956 -1,118 -1,295 -1,693 -2,141 -2,621 -3,103 -3,541 -3,919 -3,757 -3,471 -3,036 -2,427 -1,614 Biểu đồ momen dọc theo thân cọc: B3 0 -0,001 -0,002 -0,005 -0,011 -0,02 -0,034 -0,055 -0,083 -0,122 -0,173 -0,238 -0,319 -0,42 -0,543 -0,691 -0,867 -1,074 -1,314 -1,906 -2,663 -3,6 -4,718 -6 -9,544 -10,196 -10,776 -11,252 -11,585 -11,73 C3 1 1 0,999 0,998 0,996 0,992 0,985 0,975 0,96 0,938 0,907 0,866 0,811 0,739 0,646 0,53 0,385 0,207 -0,271 -0,941 -1,877 -3,108 -4,688 -10,34 -11,751 -13,235 -14,774 -16,346 -17,92 D3 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,699 0,799 0,897 0,994 1,09 1,183 1,273 1,358 1,437 1,507 1,566 1,612 1,64 1,646 1,575 1,352 0,917 0,197 -0,891 -5,854 -7,325 -8,979 -10,821 -12,854 -15,08 Mz(kNm) 0,00 32,26 63,73 94,15 121,43 147,39 170,98 191,10 208,65 222,90 232,62 240,67 246,15 247,73 246,60 242,94 237,63 229,99 220,17 209,68 197,49 170,08 140,27 110,65 81,78 54,19 1,68 -5,99 -12,74 -17,19 -20,97 -24,59 Lực cắt dọc theo cọc: Z 0,0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,3 2,6 2,9 3,2 3,5 3,8 4,1 4,4 4,7 5,0 5,3 5,6 5,9 6,5 7,0 7,6 Ze 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,2 2,4 2,6 A4 -0,005 -0,02 -0,045 -0,08 -0,125 -0,18 -0,245 -0,32 -0,404 -0,499 -0,603 -0,716 -0,838 -0,967 -1,105 -1,248 -1,396 -1,547 -1,699 -1,848 -2,125 -2,339 -2,437 B4 0 -0,003 -0,009 -0,021 -0,042 -0,072 -0,114 -0,171 -0,243 -0,333 -0,443 -0,575 -0,73 -0,91 -1,116 -1,35 -1,613 -1,906 -2,227 -2,578 -3,36 -4,228 -5,14 C4 0 -0,001 -0,003 -0,008 -0,016 -0,03 -0,051 -0,082 -0,125 -0,183 -0,259 -0,356 -0,479 -0,63 -0,815 -1,036 -1,299 -1,608 -1,966 -2,849 -3,973 -5,355 D4 1 1 0,999 0,997 0,994 0,989 0,98 0,967 0,946 0,917 0,876 0,821 0,747 0,652 0,529 0,374 0,181 -0,057 -0,692 -1,592 -2,821 QZ(KN) 110,0 108,7 105,2 99,5 92,3 83,8 74,2 63,9 53,4 42,7 31,8 21,1 11,1 1,4 -7,2 -15,8 -23,0 -29,5 -35,0 -39,9 -43,7 -49,0 -51,2 -50,7 8,2 8,8 10,3 11,7 2,8 3,5 -2,346 -1,969 1,074 9,244 -6,023 -6,765 -6,789 -0,358 -6,99 -8,84 -13,69 -15,61 -4,445 -6,52 -13,83 -23,14 -48,1 -43,6 -27,9 -4,5 A1 1 1 1 0,999 0,999 0,997 0,995 0,992 0,987 0,979 0,969 0,955 0,937 0,913 0,882 0,843 B1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,799 0,899 0,997 1,095 1,192 1,287 1,379 1,468 1,553 1,633 1,706 C1 0,005 0,02 0,045 0,08 0,125 0,18 0,245 0,32 0,405 0,499 0,604 0,718 0,841 0,974 1,115 1,264 1,421 1,584 D1 0 0,001 0,004 0,011 0,021 0,036 0,057 0,085 0,121 0,167 0,222 0,288 0,365 0,456 0,56 0,678 0,812 0,961 y(kPa) 0,00 6,12 11,38 15,79 19,39 22,20 24,23 25,63 26,35 26,48 26,21 25,42 24,18 22,67 20,96 19,09 17,02 14,85 12,63 Biểu đồ lực cắt dọc theo cọc: Bảng giá trị áp lực ngang: Z 0,00 0,29 0,59 0,88 1,17 1,47 1,76 2,05 2,35 2,64 2,93 3,23 3,52 3,81 4,11 4,40 4,69 4,99 5,28 Ze 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 5,57 5,87 6,45 7,04 7,62 8,21 8,80 10,26 11,73 1,9 2,2 2,4 2,6 2,8 3,5 0,795 0,735 0,575 0,347 0,033 -0,385 -0,928 -2,928 -5,854 1,77 1,823 1,887 1,874 1,755 1,49 1,037 -1,272 -5,941 1,752 1,924 2,272 2,609 2,907 3,128 3,225 2,463 -0,927 1,126 1,308 1,72 2,195 2,724 3,288 3,858 4,98 4,548 10,50 8,38 4,42 0,98 -2,01 -4,17 -6,21 -9,42 -13,28 Biểu đồ áp lực ngang: *Kiểm tra theo điều kiện tiết diện cọc chịu uốn: Momen lớn M=247,7kNm , tiết diện bxh0=2,8m x 0,5m M 24770 m 0,027 b Rbbh0 0,9 1, 45 280 502 2 0,027 As b Rbbh0 0,027 0,9 1, 45 280 50 17,94cm2 Rs 28 Vậy thép chọn 14 cạnh 2,8m (20a200) có As=43,98cm2 đủ chịu b/ Theo phương Y: Do có hàng cọc nên momen Mx chân cột cọc chịu Như cọc vừa chịu momen vừa chịu lực ngang Mômen quán tính tiết diện ngang cọc: I x 0, 2,83 1, 0976(m4 ) 12 Hệ số biến dạng: Kbc 5000 1, 5 0,184 Eb I x 30 106 1, 0976 bd Chiều dài cọc đất tính đổi: le bd l 0,184 44, 8,13m Tra bảng 2.19 ta có: Ao= 2,441 ; Bo = 1,621 ; Co =1,751 Xác định chuyển vị ngang yo góc xoay o đầu cọc HH Ao 1,19 105 (m / kN ) Eb I HM Bo 1, 45 106 (m / kN ) Eb I MM C 2,89 107 (m / kN ) bd Eb I o bd bd MH HM 1, 45 106 (kN 1.m1 ) Moment uốn lực cắt đầu cọc: H H 200 / 100kN M M Hl0 380 / 190kNm Chuyển vị ngang góc xoay cọc cao trình mặt đất: yo H 0 HH M 0 HM 1, 46 103 (m) o H 0 MH M 0 MM 2,0 104 (rad ) Tính tốn chuyển vị ngang góc xoay cọc mức đáy đài y o o lo o Trong đó: Hl o3 Mlo2 3Eb I Eb I Hl o2 Mlo Eb I Eb I lo: chiều dài cọc từ đáy đài đến mặt đất, cọc đài thấp lo=0 yo 1, 46 103 (m) o 2,0 104 rad Momen dọc theo thân cọc: z 0,0 0,5 1,1 1,6 2,2 2,7 3,3 3,8 4,3 4,9 5,4 6,0 6,5 7,1 7,6 8,2 8,7 9,2 9,8 10,3 10,9 12,0 13,0 14,1 15,2 16,3 19,0 19,6 20,1 20,7 21,2 21,7 ze 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,2 2,4 2,6 2,8 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 A3 0 -0,001 -0,004 -0,011 -0,021 -0,036 -0,057 -0,085 -0,121 -0,167 -0,222 -0,287 -0,365 -0,455 -0,559 -0,676 -0,808 -0,956 -1,118 -1,295 -1,693 -2,141 -2,621 -3,103 -3,541 -3,919 -3,757 -3,471 -3,036 -2,427 -1,614 Biểu đồ momen dọc theo thân cọc: B3 0 -0,001 -0,002 -0,005 -0,011 -0,02 -0,034 -0,055 -0,083 -0,122 -0,173 -0,238 -0,319 -0,42 -0,543 -0,691 -0,867 -1,074 -1,314 -1,906 -2,663 -3,6 -4,718 -6 -9,544 -10,196 -10,776 -11,252 -11,585 -11,73 C3 1 1 0,999 0,998 0,996 0,992 0,985 0,975 0,96 0,938 0,907 0,866 0,811 0,739 0,646 0,53 0,385 0,207 -0,271 -0,941 -1,877 -3,108 -4,688 -10,34 -11,751 -13,235 -14,774 -16,346 -17,92 D3 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,699 0,799 0,897 0,994 1,09 1,183 1,273 1,358 1,437 1,507 1,566 1,612 1,64 1,646 1,575 1,352 0,917 0,197 -0,891 -5,854 -7,325 -8,979 -10,821 -12,854 -15,08 Mz(kNm) 190,00 244,35 297,07 347,74 391,91 433,43 470,44 500,59 525,57 544,35 554,23 561,29 563,66 558,49 548,56 534,16 517,14 496,03 471,37 446,19 418,36 358,52 298,14 238,04 183,07 132,13 40,17 26,36 13,80 5,11 -3,72 -13,60 Lực cắt dọc theo cọc: Z 0,0 0,5 1,1 1,6 2,2 2,7 3,3 3,8 4,3 4,9 5,4 6,0 6,5 7,1 7,6 8,2 8,7 9,2 9,8 10,3 10,9 12,0 13,0 14,1 15,2 16,3 Ze 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,2 2,4 2,6 2,8 A4 -0,005 -0,02 -0,045 -0,08 -0,125 -0,18 -0,245 -0,32 -0,404 -0,499 -0,603 -0,716 -0,838 -0,967 -1,105 -1,248 -1,396 -1,547 -1,699 -1,848 -2,125 -2,339 -2,437 -2,346 -1,969 B4 0 -0,003 -0,009 -0,021 -0,042 -0,072 -0,114 -0,171 -0,243 -0,333 -0,443 -0,575 -0,73 -0,91 -1,116 -1,35 -1,613 -1,906 -2,227 -2,578 -3,36 -4,228 -5,14 -6,023 -6,765 C4 0 -0,001 -0,003 -0,008 -0,016 -0,03 -0,051 -0,082 -0,125 -0,183 -0,259 -0,356 -0,479 -0,63 -0,815 -1,036 -1,299 -1,608 -1,966 -2,849 -3,973 -5,355 -6,99 -8,84 D4 1 1 0,999 0,997 0,994 0,989 0,98 0,967 0,946 0,917 0,876 0,821 0,747 0,652 0,529 0,374 0,181 -0,057 -0,692 -1,592 -2,821 -4,445 -6,52 QZ(KN) 100,0 98,5 94,7 88,5 80,6 71,5 61,3 50,4 39,4 28,3 17,1 6,4 -3,6 -13,0 -21,4 -29,4 -36,0 -41,8 -46,3 -50,4 -53,1 -56,0 -55,9 -53,1 -48,6 -42,4 19,0 21,7 3,5 1,074 9,244 -6,789 -0,358 -13,69 -15,61 -13,83 -23,14 -26,3 -11,5 A1 1 1 1 0,999 0,999 0,997 0,995 0,992 0,987 0,979 0,969 0,955 0,937 0,913 0,882 0,843 0,795 0,735 B1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,799 0,899 0,997 1,095 1,192 1,287 1,379 1,468 1,553 1,633 1,706 1,77 1,823 C1 0,005 0,02 0,045 0,08 0,125 0,18 0,245 0,32 0,405 0,499 0,604 0,718 0,841 0,974 1,115 1,264 1,421 1,584 1,752 1,924 D1 0 0,001 0,004 0,011 0,021 0,036 0,057 0,085 0,121 0,167 0,222 0,288 0,365 0,456 0,56 0,678 0,812 0,961 1,126 1,308 y(kPa) 0,00 3,67 6,77 9,32 11,35 12,88 13,93 14,59 14,85 14,76 14,43 13,81 12,93 11,91 10,79 9,60 8,30 6,96 5,62 4,35 3,11 Biểu đồ lực cắt dọc theo cọc: Bảng giá trị áp lực ngang: Z 0,00 0,54 1,09 1,63 2,17 2,72 3,26 3,80 4,35 4,89 5,43 5,98 6,52 7,07 7,61 8,15 8,70 9,24 9,78 10,33 10,87 Ze 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 11,96 13,04 14,13 15,22 16,30 19,02 21,74 2,2 2,4 2,6 2,8 3,5 0,575 0,347 0,033 -0,385 -0,928 -2,928 -5,854 1,887 1,874 1,755 1,49 1,037 -1,272 -5,941 2,272 2,609 2,907 3,128 3,225 2,463 -0,927 1,72 2,195 2,724 3,288 3,858 4,98 4,548 0,85 -1,02 -2,54 -3,47 -4,21 -4,25 -3,27 Biểu đồ áp lực ngang: *Kiểm tra theo điều kiện tiết diện cọc chịu uốn: Momen lớn M=563,7kNm , tiết diện bxh0=0,6m x 2,7m M 56370 m 0,00988 b Rbbh0 0,9 1, 45 60 2702 2 0,0099 As b Rbbh0 0,0099 0,9 1, 45 60 270 7, 49cm2 Rs 28 Vậy thép chọn cạnh 0,6m (20a200) có As=9,4cm2 đủ chịu *Kiểm tra ổn định đất quanh cọc: Chọn áp lực ngang lớn phương để kiểm tra z z 12 ( v' tgI cI ) cos I Tại độ sâu z = 2,64m so với đáy đài hay -5,44m (ở lớp đất 2) zmax=26,48 kN/m2 , ’v= 56,64 kN/m3 Lớp có: cI = kN/m2 , I= 7o z 1 0, (56, 64 tg 70 0, 8) 33, 2kN / m2 zmax cos7 Vậy thỏa điều kiện ổn định đất quanh cọc BÀI TẬP PHẦN MĨNG CỌC BÊ TƠNG CỐT THÉP Bài 1: Cho cọc bê tông cốt thép tiết diện 300mm x 300mm, sử dụng bê tông B25, thép gồm 16 loại CII Cọc dài 30m gồm đoạn nối lại, đoạn đập đầu cọc ngàm vào đài 800mm Chiều sâu đáy đài Df=2m Các lớp địa chất sau: c IL NSPT Độ sâu(m) Lớp 1: Cát đắp 0,5 24 18 1,5 Lớp 2: Bùn sét 6,8 15 1,5 12 Lớp 3: Cát mịn 25 19 12 12 18 Lớp 4: Sét pha 17 15 19 0,4 13 18 24 Lớp 5: Cát mịn 26 19 20 24 32 Lớp 6: Cát vừa 30 20 21 32 40 Mực nước ngầm độ sâu -1m 1/ Tính sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu làm cọc 2/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 3/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 4/ Tính sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn (SPT) 5/ Chọn chiều cao sơ đài cọc 0,6m Kích thước cột bcxhc=350mm x 550mm Lực tính tốn tác dụng lên cột: Ntt =1800kN , M xtt =100kNm , M ytt =120kNm , H xtt =180kN , H ytt =150kN Hãy bố trí cọc cho đài, kiểm tra phản lực đầu cọc kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 6/ Kết thí nghiệm nén cố kết: (kPa) 25 50 100 200 400 800 e 0,8 0,776 0,753 0,726 0,696 0,653 Xác định móng khối qui ước tính lún cho móng cọc 7/ Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng đài cọc 8/ Tính tốn cốt thép đài cọc 9/ Kiểm tra cọc chịu tải ngang (lấy hệ số K=8000 kN/m2) 10/Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp Đáp số: 1/ 1388kN 2/ 800kN 3/ 735kN 4/ 744 kN (công thức Nhật) 5/ n=4, phương X: 4d, phương Y: 3d, Pmax=680kN, Pmin=279kN, Pnhom=2336kN 6/ Lqu=8,7m, Bqu=8,4m, pgl= 37kN, S=2,8cm 7/ Thỏa 8/ Phương X: 16a110, phương Y: 14a110 9/ Mmax=41,2kNm, Qmax=45kN, max=39,1kN/m2 Bài 2: Cho cọc bê tông cốt thép tiết diện 250mm x 250mm, sử dụng bê tông B20, thép gồm 16 loại CII Cọc dài 20m gồm đoạn nối lại, đoạn đập đầu cọc ngàm vào đài 800mm Chiều sâu đáy đài Df=1,5m Các lớp địa chất sau: Lớp 1: Lớp 2: Lớp 3: Cát đắp Sét pha Cát mịn c 0,7 17 22 15 30 9 IL 0,3 NSPT 12 21 Độ sâu(m) 1,5 1,5 16 16 24 Mực nước ngầm độ sâu -1m 1/ Tính sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu làm cọc 2/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 3/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 4/ Tính sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn (SPT) 5/ Chọn chiều cao sơ đài cọc 0,6m Kích thước cột bcxhc=400mm x 600mm Lực tính tốn tác dụng lên cột: Ntt =1900kN , M xtt =90kNm , M ytt =115kNm , H xtt =95kN , H ytt =110kN Hãy bố trí cọc cho đài, kiểm tra phản lực đầu cọc kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 6/ Kết thí nghiệm nén cố kết: (kPa) 25 50 100 200 400 800 e 0,8 0,776 0,753 0,726 0,696 0,653 Xác định móng khối qui ước tính lún cho móng cọc 7/ Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng đài cọc 8/ Tính tốn cốt thép đài cọc 9/ Kiểm tra cọc chịu tải ngang (lấy hệ số K=8000 kN/m2) 10/ Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp Đáp số: 1/ 858kN 2/ 538kN 3/ 468kN 4/ 777 kN (công thức Nhật) 5/ n=6, phương X: 3d, phương Y: 4d, Pmax=442kN, Pmin=223kN, Pnhom=2138kN 6/ Lqu=9,14m, Bqu=8,64m, pgl= 29,6kN, S=2,6cm 7/ Thỏa 8/ Phương X: 16a110, phương Y: 14a120 9/ Mmax=26,8kNm, Qmax=33,3kN, max=35,8kN/m2 BÀI TẬP PHẦN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI Bài 1: Cho cọc khoan nhồi có đường kính 1m, sử dụng bê tơng cấp độ bền B25, cốt thép 16 16 loại CII Cọc dài 40m với đoạn đập đầu cọc âm vào đài 0.8m Chiều sâu đáy đài 10m Các lớp đất cho bảng sau: Lớp 4: Lớp 5: Lớp 6: Lớp 1: Lớp 2: Lớp 3: Sét pha Cát pha Sét pha Cát đắp Sét pha Cát pha dẻo dẻo dẻo cứng c 16 17 10 27 13 22 11 20 14 16 19 19,5 18 19 20 IL 0,3 0,4 NSPT 10 22 16 28 33 Độ sâu(m) 01 12 12 20 20 40 40 60 60 Mực nước ngầm độ sâu -1m 1/ Tính sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu làm cọc 2/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 3/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 4/ Tính sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn (SPT) 5/ Chọn chiều cao sơ đài cọc 2m Kích thước cột bcxhc=800mm x 800mm Lực tính tốn tác dụng lên cột: Ntt =12700kN , M xtt =300kNm , M ytt =500kNm , H xtt =230kN , H ytt =150kN Hãy bố trí cọc cho đài, kiểm tra phản lực đầu cọc kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 6/ Kết thí nghiệm nén cố kết: (kPa) 25 50 100 200 400 800 e 0,79 0,784 0,755 0,730 0,686 0,653 Xác định móng khối qui ước tính lún cho móng cọc 7/ Kiểm tra điều kiện chống xun thủng đài cọc 8/ Tính tốn cốt thép đài cọc 9/ Kiểm tra cọc chịu tải ngang (lấy hệ số K=8000 kN/m2) Đáp số: 1/ 5333kN 2/ 4836kN 3/ 4714kN 4/ 5210 kN (công thức Nhật) 5/ n=4,phương X: 3d,phương Y: 3d,Pmax=3700kN,Pmin=3180kN,Pnhom=14993kN 6/ Lqu=Bqu=9,3m, pgl= 155kN, S=5cm 7/ Thỏa 8/ Thiên an toàn chọn thép theo phương nhau: 25a150 9/ Mmax=130kNm, Qmax=68,6kN, max=13,7kN/m2 Bài 2: Cho cọc khoan nhồi có đường kính 0,8m, sử dụng bê tông cấp độ bền B25, cốt thép 16 18 loại CII Các thông số chiều dài cọc, độ sâu đáy đài đất cho tập Lớp 4: Lớp 5: Lớp 6: Lớp 1: Lớp 2: Lớp 3: Sét pha Cát pha Sét pha Cát đắp Sét pha Cát pha dẻo dẻo dẻo cứng c 16 17 10 27 13 22 11 20 14 16 19 19,5 18 19 20 IL 0,3 0,4 NSPT 10 22 16 28 33 Độ sâu(m) 01 12 12 20 20 40 40 60 60 Mực nước ngầm độ sâu -1m 1/ Tính sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu làm cọc 2/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 3/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 4/ Tính sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn (SPT) 5/ Chọn chiều cao sơ đài cọc 2m Kích thước cột bcxhc=800mm x 1000mm Lực tính tốn tác dụng lên cột: Ntt =15000kN , M xtt =400kNm , M ytt =600kNm , H xtt =300kN , H ytt =200kN Hãy bố trí cọc cho đài, kiểm tra phản lực đầu cọc kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 6/ Kết thí nghiệm nén cố kết: (kPa) 25 50 100 200 400 800 e 0,79 0,784 0,755 0,730 0,686 0,653 Xác định móng khối qui ước tính lún cho móng cọc 7/ Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng đài cọc 8/ Tính tốn cốt thép đài cọc 9/ Kiểm tra cọc chịu tải ngang (lấy hệ số K=8000 kN/m2) Đáp số: 1/ 3806kN 2/ 3765kN 3/ 3628kN 4/ 3816 kN (công thức Nhật) 5/ n=6,phương X: 3d,phương Y: 3d,Pmax=2932kN,Pmin=2460kN,Pnhom=16566kN 6/ Lqu=10,9m, Bqu=8,5m, pgl= 167kN, S=5,4cm 7/ Thỏa 8/ Thép theo phương X: 25a100, thép theo phương Y: 22a180 9/ Mmax=97,4kNm, Qmax=60,1kN, max=15,6kN/m2 BÀI TẬP PHẦN MÓNG CỌC BARRETTE Bài 1: Cho cọc barrette có tiết diện 0,8m x 2,2m, sử dụng bê tông cấp độ bền B25, cốt thép loại CII bố trí 18a200 cho cạnh 2,2m, 18a160 cho cạnh 0,8m Cọc dài 40m với đoạn đập đầu cọc âm vào đài 0.8m Chiều sâu đáy đài 10m Các lớp đất cho bảng: Lớp 4: Lớp 5: Lớp 6: Lớp 1: Lớp 2: Lớp 3: Sét pha Cát pha Sét pha Cát đắp Sét pha Cát pha dẻo dẻo dẻo cứng c 16 17 10 27 13 22 11 20 14 16 19 19,5 18 19 20 IL 0,3 0,4 NSPT 10 22 16 28 33 Độ sâu(m) 01 12 12 20 20 40 40 60 60 Mực nước ngầm độ sâu -1m 1/ Tính sức chịu tải cọc theo độ bền vật liệu làm cọc 2/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất 3/ Tính sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 4/ Tính sức chịu tải cọc theo kết xuyên tiêu chuẩn (SPT) 5/ Chọn chiều cao sơ đài cọc 1,5m Kích thước cột bcxhc=800mm x 1200mm Lực tính toán tác dụng lên cột: Ntt =16000kN , M xtt =400kNm , M ytt =600kNm , H xtt =300kN , H ytt =200kN Hãy bố trí cọc cho đài, kiểm tra phản lực đầu cọc kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 6/ Kết thí nghiệm nén cố kết: (kPa) 25 50 100 200 400 800 e 0,79 0,784 0,755 0,730 0,686 0,653 Xác định móng khối qui ước tính lún cho móng cọc 7/ Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng đài cọc 8/ Tính tốn cốt thép đài cọc 9/ Kiểm tra cọc chịu tải ngang (lấy hệ số K=8000 kN/m2) Đáp số: 1/ 11547kN 2/ 9452kN 3/ 9294kN 4/ 10678 kN (công thức Nhật) 5/ n=2, khoảng cách tim cọc 3d=2,4m Pmax=8638kN,Pmin=7763kN,Pnhom=16692kN 6/ Lqu=8,5m, Bqu=7,5m, pgl= 250kN, S=7,4cm 7/ Thỏa 8/ Phương X: 25a100, phương Y: 18a200 9/ Phương X:Mmax=331kNm, Qmax=150kN, max=28,5kN/m2 Phương Y:Mmax=484kNm, Qmax=100kN, max=15,2kN/m2 ... dài móng qui ước theo phương x: tb 23,3 Lqu L1 Ltb tan 2,1 12 tan 4,55m Chiều rộng móng qui ước theo phương y: tb 23,3 Bqu B1 Ltb tan 1,5 12 tan 3,95m Momen chống uốn móng. .. Bqu L2qu / 13,63m3 Chiều cao khối móng quy ước: Hqu Ltb L1 D f 19,2 2,8 22m Diện tích móng khối qui ước : Aqu =LquBqu=18 m2 Khối lượng đất móng quy ước : Qđ=AquHiI = 18194=... Chiều rộng móng qui ước theo phương y: tb 19, Bqu B1 Ltb tan 37 tan 10, 2m Momen chống uốn móng khối qui ước: Wx Wy Lqu Bqu2 / 10, 23 / 177m3 Chiều cao khối móng quy ước: