penguins knok
New member
- Xu
- 0
Tổng quan về mọng cọc
Các bộ phận chính của móng cọc
Móng cọc gồm hai bộ phận chính là cọc và đài cọc.
Cọc
Cọc là kết cấu có chiều dài lớn so với bề rộng tiết diện ngang, được đóng hay thi công tại chỗ vào lòng đất, đá, để truyền tải trọng công trình xuống các tầng đất, đá, sâu hơn nhằm cho công trình bên trên đạt các yêu cầu của trạng thái giới hạn quy định(TCXD 205:1998). Cọc bê tông cốt thép là loại cọc đúc sẵn đưa xuống lòng đất để chịu lực đứng hay lực ngang.
Đài cọc
Đài cọc là kết cấu dùng để liên kết các cọc lại với nhau và phân bố tải trọng của công trình lên các cọc.
Nội lực ở cọc do tải trọng kết cấu phần trên truyền xuống qua hệ đài bản chất sinh ra do chuyển vị tại điểm liên kết cọc với hệ đài. Có thể phân ra làm đài tuyệt đối cứng và đài mềm trong tính toán thiết kế hệ cọc.
* Coi đài móng cứng tuyệt đối khi chiều cao đài phải rất lớn (phá hoại cắt trước phá hoại uốn). Dưới tác dụng của tải trọng thì chuyển vị tại các điểm trên mặt cắt ngàm cọc là tuyến tính (hay là mặt cắt ngàm cọc trước phẳng sau vẫn phẳng) do đó thông thường cọc ở vị trí biên sẽ có nội lực lớn nhất.
* Lực truyền xuống cọc trong trường hợp đài cọc mềm sẽ đi theo đường ngắn nhất nghĩa là các cọc ngay đưới lõi vách, phản lực lớn hơn rất nhiều so với cọc biên ( so với cách tính thông thường), đặc biệt đứng cho các tổ hợp có momen lớn. Trong khi đó ở trường hợp đài cọc tuyệt đối cứng các cọc biên sẽ chịu lực lớn nhất.
Cấu tạo đài
Đài của móng cọc đơn, móng bè, móng dầm giao thoa và bản đáy của móng hình hộp phải có cấu tạo liên kết với cọc theo các yêu cầu sau đây:
Kích thước cơ bản của đài:
- Khoảng cách từ trung tâm của cột biên tới mép của đài không nên nhỏ hơn đường kính của cột, đường kính hoặc chiều dài cạnh bình quân của cọc, khoảng cách tính từ cọc tới mép đài không nên nhỏ hơn 150mm
- Bề rộng bản đáy của đài cọc hai hàng hoặc đài cọc một hàng không nên nhỏ hơn 2 lần đường kính hoặc chiều dài cạnh cọc, cũng không nên nhỏ hơn 600mm, khoảng cách tính từ mép cọc tới mép đài không nên nhỏ hơn 150mm.
- Độ dày của đài móng cọc phải căn cứ vào yêu cầu của kết cấu bên trên để xác định, và độ dày này tính từ mặt lớp đệm lên không được nhỏ hơn 300mm, khi đài hình côn, độ dày của mép đài cũng không được nhỏ hơn 300mm.
Yêu cầu đối với bê tông và đặt thép đài:
Cấp cường độ bê tông không được thấp hơn C15; đường kính cốt thép dọc trong dầm đài không nên nhỏ hơn 12mm, đường kính cốt đứng không nên nhỏ hơn 10mm, đường kính cốt đai không nhỏ hơn 8mm. Đài có dạng bản nên dùng cốt thép chịu lực đường kính tương đối nhỏ, nhưng không dưới 10mm, khoảng cách không nên lớn hơn 200mm, cũng không nên nhỏ hơn 100mm, cốt thép chịu lực ở mặt đáy của đài nên trực tiếp để trên mặt đầu cọc sau khi đầu cọc đã được làm phẳng theo đúng cốt thiết kế.
Yêu cầu liên kết cọc với đài hoặc với bản đáy của móng hộp:
Độ dài phần đầu cọc ngàm vào trong đài hoặc bản đáy của móng hộp không nên nhỏ hơn 50mm. Độ dài cốt thép dọc của cọc kéo vào đài hoặc vào bản đáy của móng hộp lấy theo độ dài neo giữ khi chịu kéo.
Độ dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép đài:
Độ dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép đài không nhỏ hơn 50mm, khi có lớp đệm bê tông thì lớp bảo vệ cốt thép ở bên dưới có thể giảm xuống còn 30mm.
Vị trí dầm kéo của đài cọc
a. Đài cọc phải làm dầm kéo theo 2 chiều vuông góc với nhau, đài cọc đôi phải làm dầm kéo theo chiều ngắn của đài.
b. Mặt đáy của dầm kéo đài nên cùng cốt với mặt đáy của đài. Chiều cao của dầm kéo phải được xác định theo tính toán và không được nhỏ hơn 1/15 khoảng cách trung tâm giữa các đài liền kề, bề rộng không nên nhỏ hơn 200mm. Tiết diện nhỏ nhất của cốt thép dọc chịu kéo của dầm kéo có thể xác định bằng cách lấy 1/10 lực trục lớn nhất của cột mà nó liên kết để làm lực kéo, nhưng không được nhỏ hơn bên trên và bên dưới mỗi bên 2 thanh đường kính 14mm. Đường kính cốt đai không nên nhỏ hơn 8mm, khoảng cách không nên lớn hơn 300mm.
c. Có thể lợi dụng dầm móng đỡ tường bê tông cốt thép hoặc dầm kéo móng khi có thiết kế chống động đất để làm dầm kéo cho đài.
d. Khi thiết kế dầm kéo phải kể đến ảnh hưởng của mômen uốn và mômen xoắn lệch tâm do sai số của vị trí cọc trong thi công gây ra.
Vấn đề tính toán chịu cắt của bản đáy móng cọc bè và cọc hộp
Trong các quy trình, quy phạm hiện hành và một số tài liệu thiết kế có liên quan đều đã nói về yêu cầu cấu tạo và việc tính toán chống chọc thủng, chống cắt và cường độ mặt cắt thẳng...Đặc biệt là tài liệu số đã giới thiệu tương đối chi tiết về tính toán chọc thủng và cắt kéo bản đáy móng cọc bè, cọc hộp dưới tác động của tải trọng đứng. Cần nhấn mạnh là, khi mômen uốn M ở đầu cọc rất lớn mà bản đáy lại không đủ độ dày thì mômen gây ra ứng suất cắt ở bản đáy có thể rất lớn, sau khi cộng tác dụng với ứng suất cắt do lực đứng N nữa thì việc kiểm tra cường độ của nó phải được đặc biệt coi trọng.
Một số ưu điểm và phạm vi áp dụng
Móng cọc sử dụng hợp lý đối với các công trình chịu tải trọng lớn mà lớp đất tốt nằm dưới sâu, giảm được biến dạng lún và lún không đều.
Khi dùng móng cọc làm tăng tính ổn định cho các công trình có chiều cao lớn, tải trọng ngang lớn như các nhà cao tầng, nhà tháp,...
Móng cọc với nhiều phương pháp thi công đa dạng như: cọc đóng, cọc ép, cọc khoan nhồi,.... nên có thể sử dụng làm móng cho các công trình có điều kiện địa chất, địa hình phức tạp mà các loại móng nông không đáp ứng được như vùng có nền đất yếu hoặc công trình trên sông...
Móng cọc được sử dụng rộng rãi trong các ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, cầu đường, thủy lợi - thủy điện.
Móng cọc gồm hai bộ phận chính là cọc và đài cọc.
Cọc
Cọc là kết cấu có chiều dài lớn so với bề rộng tiết diện ngang, được đóng hay thi công tại chỗ vào lòng đất, đá, để truyền tải trọng công trình xuống các tầng đất, đá, sâu hơn nhằm cho công trình bên trên đạt các yêu cầu của trạng thái giới hạn quy định(TCXD 205:1998). Cọc bê tông cốt thép là loại cọc đúc sẵn đưa xuống lòng đất để chịu lực đứng hay lực ngang.
Đài cọc
Đài cọc là kết cấu dùng để liên kết các cọc lại với nhau và phân bố tải trọng của công trình lên các cọc.
Nội lực ở cọc do tải trọng kết cấu phần trên truyền xuống qua hệ đài bản chất sinh ra do chuyển vị tại điểm liên kết cọc với hệ đài. Có thể phân ra làm đài tuyệt đối cứng và đài mềm trong tính toán thiết kế hệ cọc.
* Coi đài móng cứng tuyệt đối khi chiều cao đài phải rất lớn (phá hoại cắt trước phá hoại uốn). Dưới tác dụng của tải trọng thì chuyển vị tại các điểm trên mặt cắt ngàm cọc là tuyến tính (hay là mặt cắt ngàm cọc trước phẳng sau vẫn phẳng) do đó thông thường cọc ở vị trí biên sẽ có nội lực lớn nhất.
* Lực truyền xuống cọc trong trường hợp đài cọc mềm sẽ đi theo đường ngắn nhất nghĩa là các cọc ngay đưới lõi vách, phản lực lớn hơn rất nhiều so với cọc biên ( so với cách tính thông thường), đặc biệt đứng cho các tổ hợp có momen lớn. Trong khi đó ở trường hợp đài cọc tuyệt đối cứng các cọc biên sẽ chịu lực lớn nhất.
Cấu tạo đài
Đài của móng cọc đơn, móng bè, móng dầm giao thoa và bản đáy của móng hình hộp phải có cấu tạo liên kết với cọc theo các yêu cầu sau đây:
Kích thước cơ bản của đài:
- Khoảng cách từ trung tâm của cột biên tới mép của đài không nên nhỏ hơn đường kính của cột, đường kính hoặc chiều dài cạnh bình quân của cọc, khoảng cách tính từ cọc tới mép đài không nên nhỏ hơn 150mm
- Bề rộng bản đáy của đài cọc hai hàng hoặc đài cọc một hàng không nên nhỏ hơn 2 lần đường kính hoặc chiều dài cạnh cọc, cũng không nên nhỏ hơn 600mm, khoảng cách tính từ mép cọc tới mép đài không nên nhỏ hơn 150mm.
- Độ dày của đài móng cọc phải căn cứ vào yêu cầu của kết cấu bên trên để xác định, và độ dày này tính từ mặt lớp đệm lên không được nhỏ hơn 300mm, khi đài hình côn, độ dày của mép đài cũng không được nhỏ hơn 300mm.
Yêu cầu đối với bê tông và đặt thép đài:
Cấp cường độ bê tông không được thấp hơn C15; đường kính cốt thép dọc trong dầm đài không nên nhỏ hơn 12mm, đường kính cốt đứng không nên nhỏ hơn 10mm, đường kính cốt đai không nhỏ hơn 8mm. Đài có dạng bản nên dùng cốt thép chịu lực đường kính tương đối nhỏ, nhưng không dưới 10mm, khoảng cách không nên lớn hơn 200mm, cũng không nên nhỏ hơn 100mm, cốt thép chịu lực ở mặt đáy của đài nên trực tiếp để trên mặt đầu cọc sau khi đầu cọc đã được làm phẳng theo đúng cốt thiết kế.
Yêu cầu liên kết cọc với đài hoặc với bản đáy của móng hộp:
Độ dài phần đầu cọc ngàm vào trong đài hoặc bản đáy của móng hộp không nên nhỏ hơn 50mm. Độ dài cốt thép dọc của cọc kéo vào đài hoặc vào bản đáy của móng hộp lấy theo độ dài neo giữ khi chịu kéo.
Độ dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép đài:
Độ dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép đài không nhỏ hơn 50mm, khi có lớp đệm bê tông thì lớp bảo vệ cốt thép ở bên dưới có thể giảm xuống còn 30mm.
Vị trí dầm kéo của đài cọc
a. Đài cọc phải làm dầm kéo theo 2 chiều vuông góc với nhau, đài cọc đôi phải làm dầm kéo theo chiều ngắn của đài.
b. Mặt đáy của dầm kéo đài nên cùng cốt với mặt đáy của đài. Chiều cao của dầm kéo phải được xác định theo tính toán và không được nhỏ hơn 1/15 khoảng cách trung tâm giữa các đài liền kề, bề rộng không nên nhỏ hơn 200mm. Tiết diện nhỏ nhất của cốt thép dọc chịu kéo của dầm kéo có thể xác định bằng cách lấy 1/10 lực trục lớn nhất của cột mà nó liên kết để làm lực kéo, nhưng không được nhỏ hơn bên trên và bên dưới mỗi bên 2 thanh đường kính 14mm. Đường kính cốt đai không nên nhỏ hơn 8mm, khoảng cách không nên lớn hơn 300mm.
c. Có thể lợi dụng dầm móng đỡ tường bê tông cốt thép hoặc dầm kéo móng khi có thiết kế chống động đất để làm dầm kéo cho đài.
d. Khi thiết kế dầm kéo phải kể đến ảnh hưởng của mômen uốn và mômen xoắn lệch tâm do sai số của vị trí cọc trong thi công gây ra.
Vấn đề tính toán chịu cắt của bản đáy móng cọc bè và cọc hộp
Trong các quy trình, quy phạm hiện hành và một số tài liệu thiết kế có liên quan đều đã nói về yêu cầu cấu tạo và việc tính toán chống chọc thủng, chống cắt và cường độ mặt cắt thẳng...Đặc biệt là tài liệu số đã giới thiệu tương đối chi tiết về tính toán chọc thủng và cắt kéo bản đáy móng cọc bè, cọc hộp dưới tác động của tải trọng đứng. Cần nhấn mạnh là, khi mômen uốn M ở đầu cọc rất lớn mà bản đáy lại không đủ độ dày thì mômen gây ra ứng suất cắt ở bản đáy có thể rất lớn, sau khi cộng tác dụng với ứng suất cắt do lực đứng N nữa thì việc kiểm tra cường độ của nó phải được đặc biệt coi trọng.
Một số ưu điểm và phạm vi áp dụng
Móng cọc sử dụng hợp lý đối với các công trình chịu tải trọng lớn mà lớp đất tốt nằm dưới sâu, giảm được biến dạng lún và lún không đều.
Khi dùng móng cọc làm tăng tính ổn định cho các công trình có chiều cao lớn, tải trọng ngang lớn như các nhà cao tầng, nhà tháp,...
Móng cọc với nhiều phương pháp thi công đa dạng như: cọc đóng, cọc ép, cọc khoan nhồi,.... nên có thể sử dụng làm móng cho các công trình có điều kiện địa chất, địa hình phức tạp mà các loại móng nông không đáp ứng được như vùng có nền đất yếu hoặc công trình trên sông...
Móng cọc được sử dụng rộng rãi trong các ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp, cầu đường, thủy lợi - thủy điện.
st
