Bài giảng Nền và móng - Chương 3: Móng cọc

Nội dung text: Bài giảng Nền và móng - Chương 3: Móng cọc

1. 3.1. KHÁI NI M V MĨNG C C - Mĩng cc: Mĩng sâu ài c c - ài cc Ch ươ ng 3: MĨNG C C -H cc H c c Nn c a mĩng c c 1 2 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.2.1. Theo vt li u cc 3.2.1. Theo vt li u cc 3 4 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.2.1. Theo vt li u cc 3.2.1. Theo vt li u cc 5 6
2. 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.2.1. Theo vt li u cc 3.2.1. Theo vt li u cc 7 8 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.2.1. Theo vt li u cc 3.2.1. Theo vt li u cc 9 10 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.2.1. Theo vt li u cc 3.2.2. Theo kh nng ch u ti 11 12
3. 3.2. PHÂN LO I MĨNG C C 3.3. C U T O C C BÊ TƠNG C T THÉP 3.2.3. Theo chi u sâu t ài 1000 Mĩc c u, 16 φ Ct thép ai φ6 a100 φ20 ,1m 150 1-1,5 D D 1000 Ct thép d c φ6 a100 L D L 13 14 3.3. C U T O C C BÊ TƠNG C T THÉP 3.3. C U T O C C BÊ TƠNG C T THÉP Ø6 Ø18 2 2Ø18 4 3 lưới thép hàn Ø6a50 loại B Đoạn đầu c ọc 1 1 lưới thép hàn Ø6a50 loại A Bản thép đầu cọc 3 1 1Ø20 2Ø18 12Ø Ø6a100 12Ø 11Ø 12Ø 6a50 6a200 6a100 6a50 CHI TIẾT CỌC BÊTÔNG CBT1 TL : 1/20 Mũi thép Hộp n ối c ọc Mối hàn Ø6 3 lưới thép hàn Ø6a50 loại B 2 2Ø18 Ø18 3 lưới thép hàn Ø6a50 loại B 6 4 1 lưới thép hàn Ø6a50 1 lưới thép hàn Ø6A50 loại A loại A NỐI C ỌC Bản thép đầu cọc Bản thép đầu cọc 3 6 1Ø20 2Ø18 A-A 14Ø 11Ø 13Ø 12Ø 14Ø 6a50 6a100 6a200 6a100 6a50 A A Hình 3.6 C ấu t ạo chi CHI TIẾT CỌC BÊTÔNG CBT2 TL : 1/20 ti ết c ọc và n ối c ọc 15 16 3.3. C U T O C C BÊ TƠNG C T THÉP 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 230x130x10 11 3Ø20 10 hh=8mm 250x250x8 35 9 50 0 3 10 334x180x8 3.4.1. D li u tính tốn 11 3Ø20 180 9 350x350x8 8x350x180 -S li u ti tr ng (tính tốn) THÉP HỘP ĐẦU CỌC TL : 1/10 3 - 3 CHI TIẾT BẢN THÉP ĐẦU CỌC (CHIỀU CAO ĐƯỜNG HÀN h=10mm) TỶ LỆ 1/10 - a ch t cơng trình 200x200x12 12 - Ch n vt li u làm mĩng: mác BT, c ng thép, ti t di n 50 58 CỌC CBT-2 CỌC CBT-1 300x300x10 12 58 và chi u dài cc, on neo ngàm trong ài cc (on ngàm Lưới thép φ6 50 + p u cc 0,5 – 0,6m); ch n ct thép dc trong cc: 350x350x8 LƯỚI THÉP ĐẦU CỌC TL : 1/10 9 Φ và R 4 - 4 CHI TIẾT B NỐI CỌC CBT-1 & CBT-2 a TL :1/10 TỶ LỆ :1/10 HÀN CHỤM ĐẦU 1 4Ø18 3 Ø20 MC 2-2 CHI TIẾT MŨI CỌC TL: 1/10 17 18 TL: 1/10
4. 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4.2. Ki m tra mĩng cc làm vi c ài th p 3.4.3. Xác nh sc ch u ti ca cc - Theo vt li u làm cc Ep ≥ H 2H D ≥ f  K   p   − Ka  γ b  FS  2 0 Kp = tan (45 + ϕ/2) 2 0 Ka = tan (45 - ϕ/2) FS = 3 (áp l c sau ài ch ưa t tr ng thái b ng) γ : dung tr ng c a t t áy ài n m t t b : c nh c a áy ài theo ph ư ng vuơng gĩc v i H 19 20 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4.3. Xác nh sc ch u ti ca cc 3.4.3. Xác nh sc ch u ti ca cc - Theo vt li u làm cc - Theo vt li u làm cc 21 22 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4.3. Xác nh sc ch u ti ca cc 3.4.3. Xác nh sc ch u ti ca cc - Theo iu ki n t nn - Theo iu ki n t nn + Theo ch tiêu c hc + Theo ch tiêu c hc Q Q A f A q
   Thành ph n ch u ti do ma sát xung quanh cc Q Q = s + p = s s + p p s a f = c + σ ’ tan ϕ FS s FS p FS s FS p s a h a = ca + Ks σv’ tan ϕa c , ϕ = c, ϕ : cc ĩng, ép bêtơng ct thép Qu Qs + Qp As fs + Ap qp a a Qa = = = FS FS FS ca , ϕa = 0,7[c, ϕ] : c c thép Ks = K0 = 1 - sin ϕ ( t) FS s : h s an tồn cho thành ph n ma sát bên; 1,5 ÷ 2,0 fs = c + (1 - sin ϕ) σv’ tan ϕ FS h s an tồn cho sc ch ng d i mi cc; 2,0 ÷ 3,0 p
   Thành ph n sc ch u mi ca t d i mi cc Q FS : h s an tồn chung, ch n 2 ÷ 3 p qp = c Nc + σ’v Nq + γ d Nγ 23 Nc ,Nq ,Nγ : h s sc ch u ti, xác nh theo Terzaghi. 24
5. 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4.3. Xác nh sc ch u ti ca cc - Theo iu ki n t nn + Theo ch tiêu vt lý Qtc = mR qp Ap + u ΣΣΣ mf fsi li (205-1998) Q Q = tc k =1,4 ÷ 1,75 a k mR , mf : h s iu ki n làm vi c ca t mi cc và bên hơng cc, tra bng qp : sc ch u ti n v di n tích ca t dư i mi cc, tra bng fsi : lc ma sát n v gi a t và cc, tra bng 25 26 27 28 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4.3. Xác nh sc ch u ti ca cc 3.4.3. Xác nh sc ch u ti ca cc + Theo thí nghi m SPT (TCXD 195) + Theo thí nghi m CPT Qu = qp Ap + fs As N:S SPT qp: c ng ch u m i c c h n c a t m i c c c xác nh :S SPT trung bình trong kho ng 1d d i mi cc và 4d trên mi cc. Nu >60,khitínhtốnly = 60; nu >50 thìtrong cơng q p = kc qc th c ly = 50. N : giá tr trung bình SPT trong lp t ri. sc kháng xuyên trung bình ly trong kho ng 3d phía trên và c q c 3d phía d i mi cc Ns : giá tr trung bình SPT trong lp t dính. Ap : di n tích ti t di n mi cc fs : C ng ma sát gi a t và c c c suy t s c kháng m i Lc : Chi u dài cc nm trong lp t ri (m). chi u sâu t ơ ng ng Ls : Chi u dài cc nm trong lp t dính (m). qci Ω : Chu vi ti t di n cc (m). f si = 29 αi 30 Wp: Hi u s gi a tr ng l ng cc và tr ng l ng t b cc thay th
6. 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4.3. Xác nh sc ch u ti ca cc 3.4.4. Xác nh s lư ng cc và b trí cc tt => Ch n Pc = min (P vl ;Pn) ∑ N n = β β = 1,2 ÷ 1,6 Pc => Sc ch u t i c a c c cu i cùng s l y theo k t qu thí nghi m nén t nh hi n tr ư ng. => b trí cc kho ng (3 ÷ 6)d, cu to ài cĩ mép ài cách mép cc ngồi ≥ 100 ÷ 150mm; d/2 – d/3. 31 32 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4.5. Ki m tra kh nng ch u ti ca cc 3.4.5. Ki m tra kh nng ch u ti ca cc N M x M y P y max x max max = ±2 ± 2 - Ki m tra s c ch u t i c a c c làm vi c trong nhĩm: min ∑ ∑ n xi y i N My x i M y H s nhĩm η: P = + + x i (x , y ) ∑2 ∑ 2 n xi y i Ox, O y: các tr c quán tính chính trung tâm (n− 1) n + ( n − 1) n   d  ca ti t di n các u c c η=1 − θ 1 2 2 1  θ = arctg   90 n n   s  xi, y i: to tr ng tâm ti t di n c c i 1 2 N, M x, M y: ti tr ng tác d ng t i tr ng tâm ca ti t di n các u c c (cĩ k t i tr ng n1 : s hàng cc. n2 : s cc trong 1 hàng. d : ng kính ho c trên ài) cnh cc. s : kho ng cách gi a các cc P ≤ P (Q ) max c a tt Pnh = ηηη nc Pc > N + Qđ Pmin ≤ Pn 33 34 Pmin ≥ 0 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4.6. Ki m tra ng su t dư i mi cc 3.4.6. Ki m tra ng su t dư i mi cc Gi ới hạn mĩng kh ối quy ướ c Fqu = Lqu Bqu =[(L-2x)+2lc tan α][(B-2y)+2lc tan α] 35 36
7. 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4.6. Ki m tra ng su t dư i mi cc 3.4.7. Ki m tra lún ca mĩng cc 37 38 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4. CÁC B C THI T K MĨNG C C 3.4.8. Ki m tra xuyên th ng ài cc 3.4.9. Xác nh ct thép cho ài cc - Tính moment: dm conxơn, ngàm Pxt ≤ Pcx ti mép ct, lc tác dng lên dm là P = Σ ph n lc ca nh ng cc nm ngồi tháp xuyên xt ph n lc u cc. phía nguy hi m nh t Pcx = 0,75 Rk Stháp xuyên M g M g Fa = ≈ Ra γ h0 9,0 Rah0 39 40 3.5. M T S V N THI CƠNG C C 3.5. M T S V N THI CƠNG C C 3.5.1. Thi t b ĩng c c 3.5.2. Ch n búa ĩng c c Búa ĩng c c hi n nay chia làm hai lo i chính: Búa rung và - Lo i búa ĩng cc ph thu c vào sc ch u ti cc hn và búa ĩng l c xung kích ch i thi t k. ch i hp lý e=3.8mm ÷8mm tơ ng • Búa rung: Thi t b này phù hp vi cc thép ch H, ng vi (263 ÷125 nhát búa/1m). Mt vài tiêu chu n cịn cc c thép và cc ng, trong t ri, cịn i vi các cho ch i kho ng 2mm (480 nhát búa/1m). t dính tr ng thái cng khơng phù hp vi thi t b -Nng l ng hu hi u ca búa nên ch n là: này. (r.E búa ) = 3.P u (e+2.54mm) • Búa ĩng lc xung kích r: là ph n tr m h u ích mà u c c nh n c.  Búa rơi  Búa hơi  Búa diesel  Búa th y lc 41 42
8. 3.5. M T S V N THI CƠNG C C 3.5. M T S V N THI CƠNG C C Ví d : Ch n lo i búa ĩng c c c n thi t h c c cĩ s c 3.5.3. Ch n thi t b ép c c ch u t i c c h n là 1840KN. Cho r=75%. - ép cc n sâu thi t k, lc ép ph i th ng c - Mu n t ch i e=8mm, thì n ng l ng búa là: sc ch u ti cc hn ca cc, ngh a là Pép cc ≥ Pu (r.E búa ) = 3.P u(e+2.54mm) (th ng ch n 1.5 ln), Pu là sc ch u ti cc hn tính (r.E búa ) = 3x1840(8mm+2.54mm) = 58.181 kNmm theo t nn. E = 58/0.75= 77kNm búa - i vi cc trong t sét, Pép cc cĩ th nh hơn vì quá - Mu n t ch i e=3.8mm, thì n ng l ng búa là: trình ép làm xáo tr n và làm gi m sc ch u ti ca t (r.E búa ) = 3x1840(3.8mm+2.54mm) = 35.000 kNmm sét (relaxation), tuy nhiên sau mt kho ng th i gian nào Ebúa = 35/0.75= 47kNm ĩ, cc s ph c hi li c sc ch u ti (setup). Nh v y, búa phù h p là lo i búa cĩ n ng l ng trong - i vi cc trong t cát P ph i ln hơn nhi u so kho ng 47 ÷77kNm, và th ng chi u cao r ơi c a búa H = ép cc vi giá tr P d báo. 1.0m ÷ 2.5m. u -T Q = E/H, nên búa c ch n cĩ tr ng l ng kho ng Q = 4T. 43 44