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.
4 m 30 cm 10 m 10 m m Cho cọc BTCT có kích thước 30cm x 30cm, dài 20m (gồm đoạn cọc 10m nối lại, bê tơng cọc mác 300 có R n = 13MPa, MNN cốt thép cọc bố trí 418, cường độ Lớp Ra = 280 MPa), đóng vào đất có lớp:-Lớp 1: Lớp sét dày 12m có tiêu c = 18 kN/m2; = 120, trọng lượng riêng = 16 kN/m3, sat = 17 kN/m3 -Lớp 2: Lớp dp=30cm đất sét pha cát (có chiều dày lớn) có tiêu: c = 25kN/m2; = 200 (Nc = 17,69; Lớp Nq = 7,439; N = 5), sat = 19 kN/m Mực nước ngầm cách mặt đất 4m Lấy w =10 kN/m3 bt = 25 kN/m3 Cho biết hệ số áp lực ngang Ks = K0 = 1,4(1-sin) qp = 1,3c.Nc + ’vp Nq + 0,4’.dp N Câu 1) Tính lực ma sát đơn vị fs1 tác dụng vào đoạn cọc thứ (kN/m2) fs,1= h’ tan1 + c1 =94,3*tan(12o) + 18= 38,04kN/m2 h’ ứng suất có hiệu theo phương ngang đặt vị trí lớp đất có cọc qua Xét lớp thứ 1: có c1 =18 kN/m2; 1 = 120 h’= 1,4(1-sin1) v’= 1,4(1-sin12o)* 85= 94,3 kN/m2 v’ = 16*4 + (17-10)*3 =85kN/m2 Câu 2) Tính lực ma sát đơn vị fs2 tác dụng vào đoạn cọc thứ (kN/m2) fs,2= h’ tan2 + c2 =151,9*tan(20o) + 25= 80,32kN/m2 h’ ứng suất có hiệu theo phương ngang đặt vị trí lớp đất có cọc qua Xét lớp thứ 1: có c2=25 kN/m2; 2 = 200 h’= 1,4(1-sin2) v’= 1,4(1-sin20o)* 165= 151,9 kN/m2 v2’ = 16*4 + (17-10)*8+ (19-10)*5= 165 kN/m2 Câu 3) Tính cường độ đất mũi cọc qp (kN/m2) qp = 1,3c.Nc + ’vp Nq + 0,4’.dp N =2142,5 (kN/m2) Trong = 200 tra bảng theo Terzaghi, Nc = 17,69; Nq = 7,439; N = Và ’vp ứng suất thân theo phương đứng vị trí mũi cọc (ở độ sâu -22m so với mặt đất) ’vp = 16*4 + (17-10)*8 + (19-10)*10= 210 kN/m2 Câu 4) Tính sức chịu tải cực hạn cọc (kN), bỏ qua trọng lượng cọc Câu 5) Tính đường kính tối thiểu (mm) móc cẩu để cẩu cọc vận chuyển, cho biết hệ số ảnh hưởng lực động 1,5 (lấy lực căng móc nửa trọng lượng cọc) Câu 1) Tính sức chịu tải cho phép cọc theo vật liệu (kN), cho biết hệ số uốn dọc = 0,85 1236,78 1036,78 8036,78 6036,78 Câu 2) Tính lực ma sát đơn vị fs1 tác dụng vào đoạn cọc thứ (kN/m2) 62,31 52,31 42,31 32,31 Câu 3) Tính lực ma sát đơn vị fs2 tác dụng vào đoạn cọc thứ (kN/m2) 54,51 64,51 74,51 84,5 Câu 4) Tính cường độ đất mũi cọc qp (kN/m2) 1942,52 2042,52 2142,52 2242,52 Câu 5) Tính sức chịu tải cực hạn cọc (kN), bỏ qua trọng lượng cọc 1054,67 1154,67 1254,67 1354,67 Câu 6) Tính đường kính tối thiểu (mm) móc cẩu để cẩu cọc vận chuyển, cho biết hệ số ảnh hưởng lực động 1,5 (lấy lực căng móc nửa trọng lượng cọc) 10 14 18 Cho cọc BTCT có kích thước 25cm x 25cm, dài 20m (gồm đoạn cọc 10m nối lại), đóng vào 10 m Câu 2) Tính lực ma sát đơn vị f s2 tác dụng vào đoạn cọc thứ (kN/m2) 89 Câu 3) Tính cường độ đất mũi cọc qp (kN/m2)2376 Câu 4) Tính sức chịu tải cực hạn cọc (kN), bỏ qua trọng lượng cọc1424 25 cm 10 m m đất có lớp: -Lớp 1: Lớp cát pha sét dày 12m có tiêu: c =15 kN/m2; = 160 , trọng lượng riêng mực nước ngầm (MNN) =18 kN/m3, trọng lượng riêng MNN sat =19 kN/m3 -Lớp 2: Lớp đất sét pha cát (có chiều dày lớn) có MNN tiêu: c = 30kN/m2; = 200 (Nc = 17,69; Nq = 7,439; N =5), sat =20 kN/m3 Lớp Mực nước ngầm cách mặt đất 2m Lấy w =10 kN/m3 bêtông = 25 kN/m3 Cường độ cốt thép cọc Ra = 280 MPa Cho hệ số áp lực ngang Ks = 1,4K0 = 1,4(1-sin) dp=25cm qp = 1,3c.Nc + ’vp Nq + 0,4’.dp N Lớp Câu 1) Tính lực ma sát đơn vị f s1 tác dụng vào đoạn cọc thứ (kN/m2)38,55 Ntt=4800kN Cho móng cọc BTCT gồm 12 cọc bố trí hình vẽ Hxtt=40kN Mytt=80kNm 2m BÀI 1: 19 ,4 m m Móng cọc chịu tác dụng tải trọng N tt = 4800 kN, Mytt = 80 kNm, Hxtt = 40 kN Đài dày m, độ sâu chôn đài m Bỏ qua phần áp lực đất bị động Ep Bê tông đài cọc dùng mác 300 (B25) có R b = 14,5 MPa, Rbt = 1,05 MPa Thép đài cọc dùng Rs=280MPa, cọc ngàm vào đài 10cm Trọng lượng riêng trung bình đất đài đài cọc lấy 22kN/m3 Kích thước cột bc x hc = 60cm x 80cm hc x 10 11 12 bc y - Cọc có kích thước 30cm x 30cm, khoảng cách cọc 3d, khoảng cách từ mép cọc biên đến mép đài d/2 cho phương (d: cạnh cọc) Hệ số vượt tải n = 1,15 Cho lớp bảo vệ ao=12cm - Đất đất sét pha cát có góc ma sát = 120 1) Tính lực tác dụng lên cọc? Tính hệ số nhóm?(khơng xét đến đất bê tông đài cọc) 2) Kiểm tra xuyên thủng? (Pxt=2400kN, Scx=5,7m2) 3) Tính thép phương? 10 m 30 cm 10 m m m Dữ liệu tính sức chịu tải cọc: Cho cọc BTCT có kích thước 30cm x 30cm, dài 20m (gồm đoạn cọc 10m nối lại, bê tông cọc mác 300 có R n = 13MPa, cốt thép cọc bố trí 418, cường độ Ra = 280 MPa), MNN đóng vào đất có lớp:-Lớp 1: Lớp sét dày 12m có tiêu: Lớp c = 18 kN/m2; = 120, trọng lượng riêng = 16 kN/m3, sat = 17 kN/m3 -Lớp 2: Lớp đất sét pha cát (có chiều dày lớn) có tiêu: c = 25kN/m2; = 200 (Nc = 17,69; Nq = 7,439; N = 5), sat = 19 kN/m3 Mực nước ngầm cách mặt đất 4m Lấy w =10 kN/m3 dp=30cm bt = 25 kN/m3 Cho biết hệ số áp lực ngang K s = K0 = (1-sin) qp = 1,3c.Nc + ’vp Nq + 0,4’.dp N Lớp Cho quan hệ e-p để tính lún lớp 2: p(kN/m2) e 100 200 400 800 0,558 0,525 0,512 0,500 0,487 Câu 1) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số (kN) Xác định tải trọng tính tốn tác dụng lên cọc gồm: Ntt= 4800kN Mtt= Mytt + Hxtt.(1m) =80 +40 =120 kNm Lực tác dụng lên cọc tính theo cơng thức: P Diện tích đài: L = 11d=3,3m ; N tt M tt xi n xi2 B= 8d=2,4m Bảng tính lực tác dụng lên cọc Câu 2) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số (kN)433,5 Câu 3) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số (kN)424,6 Câu 4) Xác định tải trọng tác dụng lên cọc số (kN)415,7 Câu 5) Tính diện tích cốt thép theo phương cạnh dài đài (cm 2), lấy = 0,958,5 +P + P10 +P + P2 P1 10 x P9 hc bc 11 12 y Từ Mmax (tại ngàm) tính theo bê tơng với Fa=M/*Rs*ho Vị trí trước ngàm= 1239.99*0.95= 1115.99kNm Tại vị trí ngàm= 1213.22*0.05 + 1239.99*0.95 = 1238.66 kNm Thống ho= hđài- 0,12m (bê tông bảo vệ theo phương đứng đài cọc ao =12cm) Còn theo mặt bố trí đài, a=5cm Cho móng cọc BTCT gồm 12 cọc bố trí hình vẽ Ntt=4800kN 19 ,4 m m 2m Mytt=80kNm - Cọc có kích thước 30cm x 30cm, khoảng cách cọc 3d, khoảng cách từ mép cọc biên đến mép đài d/2 cho phương (d: cạnh cọc) Hệ số vượt tải n = 1,15 Cho lớp bảo vệ ao=12cm ho=1 – 0,12 = 0,88m 12 * Kiểm tra xuyên thủng? bc hc y Móng cọc chịu tác dụng tải trọng N = 4800 kN, Mytt = 80 kNm, Hxtt = 40 kN Đài dày m, độ sâu chôn đài m Bỏ qua phần áp lực đất bị động Ep Bê tông đài cọc dùng mác 300 (B25) có R b = 14,5 MPa, Rbt = 1,05 MPa Thép đài cọc dùng Rs=280MPa, cọc ngàm vào đài 10cm Trọng lượng riêng trung bình đất đài đài cọc lấy 22kN/m3 Kích thước cột bc x hc = 60cm x 80cm Hxtt=40kN tt 10 BÀI 1: 11 x Diện tích đài: L = 11d=3,3m ; B= 8d=2,4m Chiều dài đáy tháp xuyên thủng: Lxt = hc + 2ho= 0,8m + *0,88 = 2,56m Chiều rộng đáy tháp xuyên thủng: Bxt = bc + 2ho= 0,6m + 2*0,88 = 2,36m Lực gây xuyên thủng Pxt = *400 kN= 2400kN Lực chống xuyên thủng: Với c1=(8d-0,8)/2= (8*0,3-0,8)/2=0,8m Và c2=h0 Lực chống xuyên thủng: Pcx= 1*1,05*103* [[(0,8+0,8+2*0,8)/2*0,88*(0,88/0,8)] + (0,6+0,6+2*0,88)/2*0,88]]*2 =1,05*103*8,3072 =5987,52kN *Tính lại với hđ=0,8m, ho=0,8 – 0,12 = 0,68m Chiều dài đáy tháp xuyên thủng: Lxt = hc + 2ho= 0,8m + *0,68 = 2,16m Chiều rộng đáy tháp xuyên thủng: Bxt = bc + 2ho= 0,6m + 2*0,68 = 1,96m Với c2=(5d-0,6)/2= Hxtt=40kN 2m Mytt=80kNm m Lực gây xuyên thủng Pxt = 10 *400 kN= 4000kN Ntt=4800kN (5*0,3- 19 ,4 m 0,6)/2=0,45m; Và c1=h0 Lực chống xuyên thủng: hc bc 10 11 12 y x Pcx= 1*1,05*103* [[(0,6+0,6+2*0,45)/2*0,68*(0,68/0,45)] + (0,8+0,8+2*0,68)/2*0,68]]*2 =4379,2kN > Pxt (chưa hợp lý) *Tính lại với hđ=0,65m, ho=0,65 – 0,12 = 0,53m Chiều dài đáy tháp xuyên thủng: Lxt = hc + 2ho= 0,8m + *0,53 = 1,86m Chiều rộng đáy tháp xuyên thủng: Bxt = bc + 2ho= 0,6m + 2*0,53 = 1,66m Tính c2=(5d-0,6)/2= (5*0,3-0,6)/2=0,45m; Và c1=h0 Lực chống xuyên thủng: Pcx= 1*1,05*103* [[(0,6+0,6+2*0,53)/2*0,53*(0,53/0,45)] + (0,8+0,8+2*0,53)/2*0,53]]*2 =4275,16kN > Pxt = 4000kN (có 10 cọc nằm ngồi tháp xun) hợp lý Ta biết vật đặt nước chòu lực đẩy Archimede với thể tích mà vật chiếm chổ, tính thành phần sức chòu tải liên quan đến trọng lượng đất lực ma sát Trọng lượng thân loại đất, trọng lượng khối bê tông, nằm mực nước ngầm tính với trọng lượng thể tích đơn vò đẩy ’ = sat - w ' s w 1 n Trên mực nước ngầm, lực đẩy Archimède, nên ứng suất trọng lượng thân lớp đất khối bê tông nằm mực nước ngầm, tính với trọng lượng thể tích đơn vò không xét đẩy Hiểu cách khác, theo lý thuyết chòu tải Terzaghi, lực ma sát bên khối đất gây ứng suất hữu hiệu, viết dạng : s ' tg c u tg c Do vậy, tính sức chòu tải đất phải ý đến vò trí mực nước ngầm Đặc biệt dao động mực nước ngầm theo mùa thủy triều kéo theo thay đổi sức chòu tải đất D1 Df d D2 MNN (Trườ ng hợp I) B MNN (Trườ ng hợp II) Hình I-4 nh hưởng mực nước ngầm Trường hợp I : Mực nước ngầm (MNN) nằm cao mặt đáy móng, sức chòu tải đất đáy móng tính sau: Rtc=m[(AN)B2 + (BNq) Df1 +(DNc) c] Với Df1 = D11 + D2’1 ’2 cho thành phần ma sát bên đáy móng (AN)B’2 Thí dụ I-5 Có móng nông dạng vuông cạnh B=1,1m, chiều sâu chôn móng Df = 1m Tính sức chòu tải tiêu chuẩn Rtc theo QPXD 45-70, cấu tạo hình bên Mực nước ngầm khu vực xây dựng nằm sâu mặt đất 0,4m D1=0,4m =18kN/m3 Df =1m D2 =0,6m sat =20kN/m B=1,1m Caù t sat =21kN/m3 A B D 0 3.1416 0.0290 1.1159 3.3196 0.0614 1.2454 3.5100 0.0976 1.3903 3.7139 0.1382 1.5527 3.9326 10 0.1837 1.7349 4.1677 12 0.2349 1.9397 4.4208 14 0.2926 2.1703 4.6940 16 0.3577 2.4307 4.9894 18 0.4313 2.7252 5.3095 20 0.5148 3.0591 5.6572 22 0.6097 3.4386 6.0358 24 0.7178 3.8713 6.4491 26 0.8415 4.3661 6.9016 28 0.9834 4.9338 7.3983 30 1.1468 5.5872 7.9453 32 1.3356 6.3424 8.5497 34 1.5547 7.2188 9.2198 36 1.8101 8.2403 9.9654 38 2.1092 9.4367 10.7985 40 2.4614 10.8455 11.7334 42 2.8785 12.5138 12.7874 Lời giải Sức chòu tải tiêu chuẩn Rtc=m[(A)Bm2 + (B) Df1 +(D) c] D1=0,4m =18kN/m3 Df =1m D2 =0,6m sat =20kN/m B=1,1m Caù t sat =21kN/m3 Với m=1; =300 AN =1,15; BNq = 5,59; DNc=7,95; c=0 Df1 = D11 + D2’1 = 0,4m18kN/m3+0,6m(20-10)kN/m3=13,2kN/m2 Trọng lượng riêng đẩy đất đáy móng ’2 = (20-10)kN/m3 Rtc=1[1,151,1m(20-10)kN/m3+5,5913,2kN/m2) =86,4kN/m2 Trường hợp II : Mực nước ngầm (MNN) nằm khoảng từ mặt đáy móng xuống bên đáy móng độ sâu Btg(450+/2)=kB, sức chòu tải đất đáy móng tính sau : Rtc=m[(AN)B2 + (BNq) Df1 +(DNc) c] Với Df1 không xét lực đẩy nằm mực nước ngầm cho thành phần ma sát bên đáy móng (A N)B , với = ’2 + (d/kB)[2 - ’2] Df=1m 1 =18kN/m3 B=1,1m d=0,5m 2 =19kN/m3 =300 sat2 =21kN/m3 Giaûi Rtc=m[(AN)B + (BNq) Df1 +(DNc) c] m=1 cát bụi cát mòn Df1 = 1m18kN/m3=18kN/m2 kB= tg(450+300/2)B=1,7321,1m=1,9m = ’2 + (d/kB)[2 - ’2]= (21-10) + (0,5/1,9)[19-11]=13,1kN/m =300 AN =1,15; BNq = 5,59; DNc=7,95 Rtc= 1,151,113,1 + 5,5918 =117,2kN/m2 Khi mực nước ngầm nằm sâu mặt đáy móng kB, không tính ảnh hưởng đẩy lên giá trò trọng lượng riêng đất sức chòu tải Rõ ràng Mực nước ngầm dâng lên phạm vi đất, sức chòu tải giảm đáng kể Từ 126kN/m 117,2kN/m2 86,4kN/m2 ba thí dụ ... 0.9 834 4. 933 8 7 .39 83 30 1.1468 5.5872 7.94 53 32 1 .33 56 6 .34 24 8.5497 34 1.5547 7.2188 9.2198 36 1.8101 8.24 03 9.9654 38 2.1092 9. 436 7 10.7985 40 2.4614 10.8455 11. 733 4 42 2.8785 12.5 138 12.7874... =18kN/m3 Df =1m D2 =0,6m sat =20kN/m B=1,1m Caù t sat =21kN/m3 A B D 0 3. 1416 0.0290 1.1159 3. 3196 0.0614 1.2454 3. 5100 0.0976 1 .39 03 3.7 139 0. 138 2 1.5527 3. 932 6 10 0.1 837 1. 734 9 4.1677 12 0. 234 9... 1. 939 7 4.4208 14 0.2926 2.17 03 4.6940 16 0 .35 77 2. 430 7 4.9894 18 0. 431 3 2.7252 5 .30 95 20 0.5148 3. 0591 5.6572 22 0.6097 3. 438 6 6. 035 8 24 0.7178 3. 87 13 6.4491 26 0.8415 4 .36 61 6.9016 28 0.9 834