(phụ lục A: TCVN 205 -1998)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



Trong đó:

+ m - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy bằng 1

+



- Các hệ số điều kiện làm việc của đất lần lượt ở mũi cọc và ở mặt

bên cọc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chống tính

toán của đất,(xác định theo bảng A.3.TCVN 205-1998 ta có:



: cọc ép, độ sệt < 0.

mR = 1: cọc ép, độ sệt < 0

+ qp – cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc(kN/m2) :

.

Trong đó: ,

=21.90

=



,



- hệ số lấy theo bảng A.6-phụ lục A:

9.5;



=105>25:



=0.44;



18.6;

=0.8



=0.31



- trị tính toán của trọng lượng thể tích đất (kN/m3) ở phía dưới mũi cọc:

=11.6(kN/m3).

- trị tính toán trung bình của trọng lượng thể tích đất (kN/m3) nằm phía trên mũi

cọc:

=10.6(kN/m3).



=

L – chiều dài cọc(m):L=37(m).

- đường kính của cọc đóng:



=0.35(m).



qp=0.75x0.31x(11.6x0.35x9.5+0.44x10.6x37x18.6)=755(kN/m2).

Ap – diện tích mũi cọc : Ap=0.1225(m2).

u-chu vi ngoài của cọc : u=1.4(m).

Xác định



:



được xác định bằng cách tra bảng A.2 TCVN 205:1998, dựa vào



trạng thái của đất và chiều sâu tại lớp đất thứ i.

Bảng 6.22 Tính hệ số má sát của đất với thành cọc



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



MSSV:10914022



Trang 263



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



Lớp



Trạng

thái



3



IL=0.38



4



IL=0.37



5



IL=0.38



6



IL<0



Li(m)



Zi(m)



1.8

1.8

1.8

1.8

1.8

1.8

1.8

1.8

1.8

1.3

1.3

2

2

2

2

2

2

2

1

2

0.3



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



fsi(KN/m2) mfxfsixLi



5.2

7

8.8

10.6

12.4

14.2

16

17.8

19.6

21.15

22.45

24.1

26.1

28.1

30.1

32.1

34.1

36.1

36.6

37.6

37.75



33.3

35.1

36.62

37.66

39.2

40.67

41.89

43.12

44.34

46.33

47.26

46.79

48.15

49.51

50.86

52.14

53.42

54

54

100

100



Tổng mfxfsixLi



→



59.94

63.18

65.92

67.79

70.56

73.21

75.40

77.62

79.81

60.23

61.44

93.58

96.30

99.02

101.72

104.28

106.84

108.00

54.00

200.00

30.00

1748.83



=1748.83 (kN)



→



Trong đó:



Ktc là hệ số an toàn theo số lượng cọc

Ktc = 1.4 cho móng trên 21 cọc

Ktc = 1.55 cho móng từ 11 đến 20 cọc

Ktc = 1.65 cho móng từ 6 đến 10 cọc

Ktc = 1.75 cho móng từ 1 đến 5 cọc



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



MSSV:10914022



Trang 264



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



6.3.3.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ

đất nền (phụ lục B: TCVN 205 -1998)

-



Sức chịu tải cực hạn của cọc được tính theo công thức:



-



Sức chịu tải cho phép của cọc được tính theo công thức:



Trong đó :

+ FSs: Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng 1.5-2.0.

+ FSp: Hệ số an toàn cho sức chống mũi cọc lấy bằng 2.0-3.0.



Trong đó

+ c : Lực dính của đất (kN/m2)

+



: Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi



cọc do trọng lượng bản thân đất (kN/m2).

+ Nc , Nq, N : Hệ số chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng

mũi cọc theo phương pháp thi công cọc.

+



: Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc (kN/m3)



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



MSSV:10914022



Trang 265



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



Bảng 6.23 Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng

Lớp đất

dưới

đáy

móng

3

4

5

6

-



Độ sâu

(m)

24.8

27.4

42.5

57.8



Chiều

dày

lớp

(m)

16.2

2.6

15.1

15.3



σ'vp

γ(kN/m3)

11.1

8.7

11.1

11.6



(kN/m2)

122.84

224.06

319.18

429.66



Cường độ chịu tải của đất nền dưới mũi cọc:

Theo biểu đồ Meyerhof với



= 21.90, ta có



Nq = 7.82, Nc = 16.88, Nγ= 7.13

c =50.8(kN/m2),



= 429.66 (kN/m2,



=11.6kN/m3



Đường kính cọc dp=0.35m

Suy ra:



Bảng 6.24 Sức chịu tải cực hạn của cọc đơn do ma sát bên

Lớp

đất

dưới

đáy

móng

3

4

5

6



li



c



φ



γ



m



(kN/m2)



(độ)



(kN/m3)



16.2

2.6

15.1

2.3



11.9

19.7

11.9

50.8



22.4

12

22.4

21.9



11.1

8.7

11.1

11.6



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



σ'vi

1-sinφ



tanφ



0.381

0.208

0.381

0.373



0.412

0.213

0.412

0.402



(kN/m2)

122.84

224.06

319.18

416.32



MSSV:10914022



fsi



fsi x li



(kN/m2) (kN/m)

31.19

29.60

62.03

113.22



505.34

76.96

936.68

260.41



Trang 266



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



-



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



Sức chịu tải cực hạn cọc đơn do ma sát bên:

với u=4D=4x0.35=1.4(m)



-



Sức chịu tải cực hạn của cọc được tính theo công thức:



-



Sức chịu tải cho phép của cọc được tính theo công thức:



6.3.3.3 Theo vật liệu làm cọc:



Cọc tiết diện 35x35 cm có:

Thép 8Φ22 có As =3041(mm2)

Diện tích bê tông: Ab= Ap – As = 0.1225-3041*10^-6=0.12(m2)

Chiều dài tính toán của cọc:



: chọn sơ đồ tính 1 đầu ngàm trong đài và mũi cọc tựa lên đất cứng.



Hệ số ảnh hưởng uốn dọc



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



MSSV:10914022



Trang 267



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu là:



-



Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc :



Theo mục 4.4.7 TCVN 9393-2012 thì:

Tải trọng thí nghiệm lớn nhất do thiết kế quy định, thường được lấy như sau:

•



Đối với cọc thí nghiệm thăm dò: Bằng tải trọng phá hoại hoặc bằng 250 %

đến 300 % tải trọng thiết kế;

• Đối với cọc thí nghiệm kiểm tra: Bằng 150 % đến 200 % tải trọng thiết kế.

Giả sử công trình sử dụng phương pháp thí nghiệm kiểm tra với 150% tải trọng

thiết kế ,vậy ta có :

Q = Qvl/1.5 = 2170/1.5= 1440 (kN) >1420(kN)

Vậy chọn Qtk = 1420 (kN).

6.3.4. Tính toán sức chịu tải của cọc móng dưới thang máy

6.3.4.1 Theo phương pháp tra bảng (phụ lục A: TCVN 205

-1998)



Trong đó:

+ m - hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất, lấy bằng 1

+



- Các hệ số điều kiện làm việc của đất lần lượt ở mũi cọc và ở mặt

bên cọc có kể đến ảnh hưởng của phương pháp hạ cọc đến sức chống tính

toán của đất,(xác định theo bảng A.3.TCVN 205-1998 ta có:



: cọc ép, độ sệt < 0.

mR = 1: cọc ép, độ sệt < 0

+ qp – cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc(kN/m2) :

.

Trong đó: ,



,



- hệ số lấy theo bảng A.6-phụ lục A:



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



MSSV:10914022



Trang 268



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



=21.90

=



9.5;



=105>25:



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



18.6;



=0.44;



=0.35



=0.31



- trị tính toán của trọng lượng thể tích đất (kN/m3) ở phía dưới mũi cọc:

=11.6(kN/m3).

- trị tính toán trung bình của trọng lượng thể tích đất (kN/m3) nằm phía trên mũi

cọc:

=10.6(kN/m3).



=

L – chiều dài cọc(m):L=37(m).

- đường kính của cọc đóng:



=0.35(m).



qp=0.75x0.31x(11.6x0.35x9.5+0.44x10.6x37x18.6)=755(kN/m2).

Ap – diện tích mũi cọc : Ap=0.1225(m2).

u-chu vi ngoài của cọc : u=1.4(m).

Xác định



:



được xác định bằng cách tra bảng A.2 TCVN 205:1998, dựa vào



trạng thái của đất và chiều sâu tại lớp đất thứ i.

Bảng 6.25 Kết quả ma sát bên fs

Lớp



Trạng

thái



3



IL=0.38



4



IL=0.37



5



IL=0.38



Li(m)



Zi(m)



1.9

1.9

1.9

1.9

1.9

1.9

1.9

1.9

1.3

1.3

2

2

2



6.25

8.15

10.05

11.95

13.85

15.75

17.65

19.55

20.2

21.5

23.15

25.15

27.15



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



fsi(KN/m2) mfxfsixLi

33.45

35.29

36.44

38.04

39.63

41.11

42.4

43.69

45.64

46.58

46.14

47.5

48.86



MSSV:10914022



63.56

67.05

69.24

72.28

75.30

78.11

80.56

83.01

59.33

60.55

92.28

95.00

97.72



Trang 269



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



6



IL<0



2

2

2

2

1

2

1.3



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



29.15

31.15

33.15

35.15

35.65

37.15

37.8



50.22

48.92

51.56

54

54

100

100



Tổng mfxfsixLi



100.44

97.84

103.12

108.00

54.00

200.00

130.00

1787.38



=1787.38 (kN)

→



Trong đó:



Ktc là hệ số an toàn theo số lượng cọc

Ktc = 1.4 cho móng trên 21 cọc

Ktc = 1.55 cho móng từ 11 đến 20 cọc

Ktc = 1.65 cho móng từ 6 đến 10 cọc

Ktc = 1.75 cho móng từ 1 đến 5 cọc

6.3.4.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ

đất nền (phụ lục B: TCVN 205 -1998)



-



Sức chịu tải cực hạn của cọc được tính theo công thức:



-



Sức chịu tải cho phép của cọc được tính theo công thức:



Trong đó :

+ FSs: Hệ số an toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng 1.5-2.0.

+ FSp: Hệ số an toàn cho sức chống mũi cọc lấy bằng 2.0-3.0.



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



MSSV:10914022



Trang 270



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



Trong đó

+ c : Lực dính của đất (kN/m2)

+



: Ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi



cọc do trọng lượng bản thân đất (kN/m2).

+ Nc , Nq, N : Hệ số chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng

mũi cọc theo phương pháp thi công cọc.

+



: Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc (kN/m3)

Bảng 6.26Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng

Lớp

đất

dưới

đáy

móng

3

4

5

6



-



σ'vp

Độ sâu

(m)



Chiều dày lớp

(m)



γ(kN/m3)



24.8

27.4

42.5

57.8



16.2

2.6

15.1

15.3



11.1

8.7

11.1

11.6



(kN/m2)

122.84

224.06

319.18

441.26



Cường độ chịu tải của đất nền dưới mũi cọc:

Theo biểu đồ Meyerhof với



= 21.90, ta có



Nq = 7.82, Nc = 16.88, Nγ= 7.13

c =50.8(kN/m2),



= 441.26 (kN/m2,



=11.6kN/m3



Đường kính cọc dp=0.35m

Suy ra:



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



MSSV:10914022



Trang 271



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



MSSV:10914022



Trang 272



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG



GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN HẬU



Bảng 6.27 Sức chịu tải cực hạn của cọc đơn do ma sát bên

Lớp

đất

dưới

đáy

móng

3

4

5

6

-



li

m

16.

2

2.6

15.

1

3.3



c



φ



γ



2



σ'vi

3



(kN/m ) (độ) (kN/m )

11.9

19.7

11.9

50.8



22.

4

12

22.

4

21.

9



1sinφ



tanφ



fsi



fsi x li



(kN/m2)



(kN/m2

)



(kN/m

)



11.1



0.381 0.412



122.84



31.19



505.34



8.7



0.208 0.213



224.06



29.60



76.96



11.1



0.381 0.412



319.18



62.03



936.68



11.6



0.373 0.402



422.12



114.09



376.51



Sức chịu tải cực hạn cọc đơn do ma sát bên:

với u=4D=4x0.35=1.4(m)



-



Sức chịu tải cực hạn của cọc được tính theo công thức:



-



Sức chịu tải cho phép của cọc được tính theo công thức:



-



Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc :



Theo mục 4.4.7 TCVN 9393-2012 thì:

Tải trọng thí nghiệm lớn nhất do thiết kế quy định, thường được lấy như sau:

•



Đối với cọc thí nghiệm thăm dò: Bằng tải trọng phá hoại hoặc bằng 250 %

đến 300 % tải trọng thiết kế;

• Đối với cọc thí nghiệm kiểm tra: Bằng 150 % đến 200 % tải trọng thiết kế.



SVTH: HUỲNH NGUYỄN QUỐC CHÍ



MSSV:10914022



Trang 273