Chapter6 coc chiu tai trong ngang

CHƯƠNG 6: CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM VỀ NỀN MÓNG
CHƯƠNG 2: CÁC CƠ SỞ THIẾT KẾ NỀN MÓNG
CHƯƠNG 3: MÓNG NÔNG
CHƯƠNG 4: GIA CỐ NỀN
CHƯƠNG 5: MÓNG CỌC
CHƯƠNG 6: CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.1. Khái niệm
 Các công trình chòu tải ngang lớn (tường chắn
đất, mố và trụ cầu, nhà cao tầng, …) được xây
dựng trong vùng đất yếu, thì móng cọc được sử
dụng để gành đỡ tải trọng đứng lẫn tải trọng
ngang
 Để gánh đỡ tải ngang có thể dùng cọc xiên,
tường cọc bản có neo, hay cọc đứng có đường
kính lớn
 Xác đònh SCT theo phương ngang của cọc; chuyển
vò ngang và mômen trong thân cọc do tải trọng
ngang gây ra là điều các kỹ sư nền móng phải
quan tâm


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.2. Cọc xiên
 Khi cọc đứng không đủ SCT

ngang, dùng cọc xiên ⇒ dùng
cọc xiên hai chiều khi tải
ngang đổi chiều

Qu

 Qu = Qs + Qp = Ap qp + As fs
fs = σn, tgϕa + ca

σ v= σ 1

fs > σh, tgϕa + ca

σn > σx ⇒
⇒
Dùng công thức tính Qs như
cọc đứng là an toàn
Q cũng tính như cọc đứng

fs
σn

qp

σ h=σ 3
σ vp


CHÖÔNG 6. COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG
NGANG

CHÖÔNG 6. COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG
NGANG


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
6.3.1. Khái niệm
 Cọc bản thường được cấu tạo bằng thép và
BTCT ứng lực trước; có dạng bản hoặc cánh
cung.
 Cọc bản thường được dùng làm tường chắn
và chòu tải ngang (áp lực đất, nước) là chủ
yếu
 Cọc bản thường được hạ vào đất bằng búa
đóng, hoặc búa rung, cọc bản BTCT ứng lực
trước được hạ bằng xói nước kết hợp với búa
rung


CHÖÔNG 6. COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG
NGANG


CHÖÔNG 6. COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG
NGANG

CHÖÔNG 6. COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG
NGANG


CHÖÔNG 6. COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG
NGANG


CHÖÔNG 6. COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG
NGANG


CHÖÔNG 6. COÏC CHÒU TAÛI TROÏNG
NGANG


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
6.3.2. Tính toán tường cọc bản
 Cọc bản chòu tải trong ngang là áp lực đất, do
đó việc xác đònh áp lực đất lên tường là điều
bắt buộc
 p lực đất lên tường phụ thuộc vào nhiều
yếu tố
 Xét cho bài toán cơ bản: tường thi công xong
mới đắp đất sau lưng tường hoặc nạo vét đất
phía trước tường
 Chấp nhận áp lực đất tác dụng lên tường là
áp lực chủ động và bò động

CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
6.3.2. Tính toán tường cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất rời không
neo
γ ,ϕ
 Xác đònh áp lực đất
L1
c =0
MNN
lên tường
L
 Xác đònh D để tường
L2
Mức
γ Sat, ϕ
ổn đònh
nạo
 Xác đònh Mmax để cấu
tạo cốt thép hay kiểm tra
tiết diện cọc bản

vét

D

c =0

CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất rời không
neo
 Giả sử tường xoay
quanh điểm O nào đó
 p lực đất lên tường
chia thành 4 vùng ứng
với hai trạng thái cân
bằng giới hạn chủ động
và bò động

L1
L

D

L2

MNN
Mức
nạo
vét

Bò
động
Chủ

động

Chủ
động

O
Bò
độn
g


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất rời không
neo
A

L1
L

D

L2

MNN
Mức
nạo
vét

Bò
động
Chủ
động

γ ,ϕ
c =0

p1

γ Sat, ϕ
c =0

Chủ
động
O
Bò
độn
g

z

C

pa

p2 D
pp

H

pp

E

pa
p3

B

p4

G


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất rời không
neo
A

 Biết:
L1

p1, p2, p3, p4, L3 .
 Cần tìm:
L5 ⇒ L4 ⇒ D

L

p1

L2

p2 D

 Điều kiện xác
L3
đònh:
D
L4
∑H=0
∑ MB = 0

C

E

L5
H

p3

B

p4

G

CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất rời không
neo
A
 Điều kiện xác
đònh:
L1
⇒ L5 ⇒ L4 ⇒ D
C
L
p1
H1
L2
 D thực tế lấy
lớn hơn kết quả
D
p2
L3
tính toán 20 – 30%
 Trong tính toán D
L4 H2
nên chia Kp cho
p3
H
hệ số an toàn FS

E

B

H3

L5
p4

G


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất rời không
neo
A
 Xác đònh Mmax
L1

Tìm z có Q = 0 ⇒
Mmax

L

C

p1

L2

 Có Mmax, ta tính
cốt
thép
cho
L3
tường cọc
M maxbản
D
σmax =
≤ [ σ]
L4
 Với Wcọc bản
thép:
H

D
E

L5
p3

B

p4

G


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG

NGANG
6.3. Cọc bản
6.3.2. Tính toán tường cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất sét không
neo
γ ,ϕ
L
 Tường được đóng trong
1
c =0
MNN
nền sét, đất sau tường L
γ sat1, ϕ
là đất cát
L2
 Xét sự làm việc của
đất sét trong điều kiện
không thoát nước: ϕU = 0
nên Ka2 = Kp2 = 1

Mức
nạo
vét

D

c =0
γ sat2,
cU

ϕ =0


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất sét không
neo
 Với lớp cát, vẽ như
cọc bản đóng trong đất
L1
cát
MNN
L
 Với các điểm trong
Chủ
L2
Mức
lớp sét nằm trên điểm
động
nạo
xoay O:
E
vét
Bò
O
p = pp – pa = 4cU – σ’vE
D
động
Chủ

Bò
 Với các điểm trong
độn
động
lớp sét nằm dưới điểm
g
xoay O:


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất sét không
neo
A

L1
L

D

L2

MNN
Mức
nạo
vét

Bò
độn O

Chủ
g
động

γ ,ϕ
c =0
γ Sat, ϕ
c =0

Chủ
động
γ ,

p1
z

p6

C

p2 D
E

sat2

cU
ϕ =0
Bò
độn

G
B

p7

H


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất sét không
neo
A

 Biết:
p1, p2, p6, p7
 Cần tìm:
L4 ⇒ D

L1
L

L2

 Điều kiện xác
L3
đònh:
D
L4

∑H=0
∑ MB = 0

p1
p6

C

p2 D
E

G
B

p7

H


CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
 Tường cọc bản đóng trong đất sét không
neo
 Chiều dài thực tế lấy bằng (1.4 – 1.6)D tính
toán
 Xác đònh Mmax và kiểm tra tiết điện cọc bản
như trường hợp đóng trong đất cát

CHƯƠNG 6. CỌC CHỊU TẢI TRỌNG
NGANG
6.3. Cọc bản
 Phương pháp tính toán ở trên có thể áp dụng
tính toán cho trường hợp tường chắn là cọc
barrete
 Trong thực tế việc tính toán tường chắn phụ
thuộc rất nhiều vào phương pháp, trình tự thi
công và cấu tạo tường (có neo hay không có
neo, có thanh chống hay không có thanh chống).
Việc tính toán không chỉ tính toán ổn đònh cuối
cùng mà phải tính toán cho từng giai đoạn thi
công.