TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC THEO ĐẤT NỀN

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC THEO ĐẤT NỀN

TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỌC THEO ĐẤT NỀN

Bài viết này hướng dẫn tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền theo TCVN 10304:2014.
Sức chịu tải của cọc theo đất nền đối với cọc chịu nén được xác định như sau (mục 7.1.11):

$Q_{a}=\frac{\gamma _{o}}{\gamma _{n}}\frac{R_{c,u}}{\gamma _{k}}$

- $\gamma _{o}$ : Hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng nhất của nền đất khi sử dụng móng cọc.
  - Cọc đơn : lấy bằng 1
  - Móng nhiều cọc: lấy bằng 1.15
- $\gamma _{n}$ : Hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình (Phụ lục F).
  - Công trình cấp I: lấy bằng 1.2
  - Công trình cấp II: lấy bằng 1.15
  - Công trình cấp III : lấy bằng 1.1
- $\gamma _{k}$ : Hệ số tin cậy theo đất.

Trong thực hành thiết kế hiện nay phổ biến tính toán sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT) dùng 2 công thức Meyerhof và công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản.

1. Sức chịu tải của cọc theo công thức Meyerhof

$R_{c,u}=R_{b}+\sum R_{si}=q_{b}A_{b}+u\sum f_{i}l_{i}$

$R_{b}$ : Sức chịu tải mũi cọc
$\sum R_{si}$ : Sức chịu tải thân cọc
$q_{b}$ : Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc:
- Đối với đất rời: $q_{b}=k_{1}N_{p}$
  - k1 : Hệ số lấy bằng 40h/d ≤ 400 đối với cọc đóng và bằng 120 đối với cọc khoan nhồi.
  - Np : Chỉ số SPT trung bình khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc
- Đối với đất dính : $q_{b}=C_{u}N'_{c}$
  - Cu : Sức kháng cắt không thoát nước dưới mũi cọc, Cu=6,25Np (kPa)
  - N’c : Hệ số chịu tải, bằng 9 cho cọc đóng, 6 cho cọc khoan nhồi.
u : Chu vi tiết diện ngang cọc.
fi: Cường độ sức kháng trung bình (ma sát đơn vị) của lớp đất thứ “i” trên thân cọc.
- Đối với đất rời : $f_{i}=k_{2}N_{si}$
  - k2 : Hệ số lấy bằng 2 cho cọc đóng và bằng 1 cho cọc khoan nhồi.
  - $N_{si}$ : chỉ số SPT trung bình của lớp đất thứ i trên thân cọc.
- Đối với đất dính : $f_{i}=\alpha C_{u,i}$
  - α : Hệ số, tra biểu đồ.
  - $C_{u,i}$ : Cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính thứ “i”, $C_{u,i}=6.25N_{si}$
$l_{i}$ : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất thứ ”i”.

SỨC CHỊU TẢI CỌC THEO ĐẤT NỀN

2. Sức chịu tải của cọc theo công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản.

$R_{c,u}=R_{b}+\sum R_{si}=q_{b}A_{b}+u\sum (f_{c,i}*l_{c,i}+f_{s,i}*l_{s,i})$

$R_{b}$ : Sức chịu tải mũi cọc
$\sum R_{si}$ : Sức chịu tải thân cọc
$q_{b}$ : Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc:
$f_{c,i}$ : Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ “i”.
$f_{s,i}$ : Cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ “i”.
$l_{c,i}$ : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i.
$l_{s,i}$ : Chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i
u : Chu vi tiết diện ngang cọc.
Đối với đất rời:

$q_{b}=k_{1}N_{p}$

$f_{s,i}=\frac{10N_{s,i}}{3}$

- k1 : Hệ số lấy bằng 300 đối với cọc đóng (ép) và bằng 150 đối với cọc khoan nhồi.
- Np : Chỉ số SPT trung bình khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc
- Ns,i : Chỉ số SPT trung bình trong lớp đất rời i.
Đối với đất dính :

$q_{b}=C_{u}N'_{c}$

$f_{c,i}=\alpha _{p}f_{l}C_{u,i}$

- - Cu : Sức kháng cắt không thoát nước dưới mũi cọc, Cu=6,25Np (kPa)
  - N’c : Hệ số chịu tải, bằng 9 cho cọc đóng(ép), 6 cho cọc khoan nhồi.
  - αp : Hệ số điều chỉnh cho cọc đóng, xác định theo biểu đồ (Hình
    G.2a)
  - $f_{l}$ : Hệ số điều chỉnh theo độ mảnh h/d của cọc đóng, xác định theo biểu đồ (Hình G.2b)
  - $C_{u,i}$ : Cường độ sức kháng không thoát nước của lớp đất dính thứ “i”, $C_{u,i}=6.25N_{si}$

SỨC CHỊU TẢI CỌC THEO SPT

Nhận xét