SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI_XD07A1

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

CHUYÊÂ N ĐỀÀ NÊÂ N MÓÙ NG
TÊN ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂÅ U VỀÀ TÍNH TOÁÙ N, THIẾÁ T KẾÁ , ỨÙ NG DỤÏ NG, THI CÔÂ NG CỌÏ CÏC BÊÂ
TÔÂ NG LY TÂÂ M DỰÏ ỨÙ NG LỰÏ C.
I. TỔÅ NG QUAN VỀÀ CỌÏ C LY TÂÂ M ỨÙ NG SUẤÁ T TRƯỚÙ C ( UST )
I.1 ù ng Dụï ng Củû a Cọï c UST
Là loại cọc có khá nhiều ưu điểm nên rất thơng dụng trong các lĩnh vực như :
✓ Cơng trình cầu đường, cảng biển đối với cọc có đường kính lớn như D1000, D1200.
✓ Cơng xây dựng dân dụng và cơng nghiệp đối với các cọc có đường kính nhỏ.
✓ Ngồi ra, do cọc chịu tải trọng ngang tốt nên thường dùng cho các cơng trình tường
chắn sóng, đất … …
I.2 Ưu Vàø Nhượï c Điểå m Củû a Cọï c UST
I.3.1 Ưu điểå m
▪

▪
▪

▪
▪
▪

Được thò trường chấp nhận rộng rãi trong dự án xây dựng và nền móng của cơ sở
thiết bò rộng lớn của dự án xây dựng công nghiệp và dân dụng, đường sắt, đường
bộ, cầu cảng.
Các thông số kỹ thuật hoàn hảo, có thể lựa chọn thiết kế rộng rãi.
Sản xuất theo công nghệ ly tâm, ép, bảo dươnõ g hơi nước, cùng với tiến bộ công

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

Việc vận chuyển cọc tiện lợi, không gây ô nhiễm môi trường và đáp ứng các yêu
cầu bảo vệ môi trường.
Dễ dàng kiểm soát chất lượng tại nhà máy nhờ điều kiện sản xuất công nghiệp.
Tuổi thọ công trình cao do dùng bê tông mác cao và mô men uốn nứt lớn.
Chống ăn mòn trong môi trường xâm thực.
Tiết kiệm vật liệu, kết cấu nhẹ, giảm giá thành nhờ công nghệ ứng suất trước.
Giảm thiểu công tác bê tông tại hiện trường, lợi điểm đặc biệt tại các dự án nằm
trong khu trung tâm thành phố.
Nối cọc: mối nối được thiết kế có mô men kháng uốn tương đương với mô men
kháng uốn thân cọc.
Dưỡng hộ bằng hơi nước nóng cho sản phẩm chất lượng cao, tăng tiến độ cung
cấp.
Tiến độ thi công nhanh.
I.3.2 Nhượï c điểå m
Do sử dụng bê tơng và cốt thép cường độ cao nên chi phí về vất liệu sẽ tốn hơn cọc
thường cùng tiết diện.
Kỹ thuật chế tạo phức tạp hơn, đòi hỏi đội ngũ kỹ thuật lành nghề.
Phải sử dụng thiết bị chun dùng để thi cơng đóng hoặc ép cọc.
Chi phí đầu tư dây chuyền sản xuất, lắp đặt thiết bị lớn.

II. THIẾT KẾ CỌÏ C LY TÂÂ M ỨÙ NG SUẤÁ T TRƯỚÙ C
II.1Phââ n loạï i, phạï m vi sửû dụï ng
II.1.1 Phââ n loạï i
Theo tiêu chuẩn 7888 – 2008 gồm có 2 loại :
✓ Cọc bê tơng ly tâm ứng suất thường (PC) là cọc bê tơng LTUST được sản xuất bằng
phương pháp quay ly tâm, có cấp độ bền chịu nén của bê tơng khơng nhỏ hơn B40.
✓ Cọc bê tơng ly tâm ứng suất cường độ cao (PHC) là cọc bê tơng LTUST được sản
xuất bằng phương pháp quay ly tâm, có cấp độ bền chịu nén của bê tơng khơng nhỏ


GVHD: TRƯƠNG QUAN THÀNH

Page 5


SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI_XD07A1

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

✓ Bảû ng tổå ng hơp dựï a trêâ n tàø i liệä u củû a côâ ng ty Bêâ Tôâ ng 620 Chââ u Thớù i vàø Phan Vũõ

GVHD: TRƯƠNG QUAN THÀNH

Page 6


SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI_XD07A1

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

II.2.1 Chi tiếá t cấá u tạï o cọï c UST
✓ Liêâ n kếá t mốá i nốá i

(CHỐT )

(CHỐT CỨNG )

(HỘP NỐI )


SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI_XD07A1

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

✓ Chi tiếá t neo đàø i

✓ Chi tiếá t mũõ i cọï c

Mũi cọc dạng dài ( kiến nghò )

GVHD: TRƯƠNG QUAN THÀNH

Mũi
cọc
dạn
g
ngắ
n

Page 9


SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI_XD07A1

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

✓ Chi Tiếá t Bảû n ỐÁ p 2 Đầà u Cọï c

CẤÁ U TẠÏ O BẢÛ N ỐÁ P 2 ĐẦÀ U
Ta có thể thấy những lổ cáp trên bản ốp gồm 2 phần một bên có đường kính lớn dùng để


Page 11


SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI_XD07A1

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

II.3 TÍNH SỨÙ C CHỊU TẢÛ I CỦÛ A CỌÏ C UST
- Chọn đường kính cọc ống ƯST
- ÁÙ p dụï ng tiêâ u chuẩå n JIS A 5337 – 1982
- Kích thước theo nhà sản xuất cho cọc ống như sau:
Đường kính (mm)

Chiều dày (mm)

Loại

- Cá ùc thô âng số á tra bả ûng
-Bê tông cọc có:
• Cường độ chòu nén của bê tông: σ cu = 600 - 800kg/cm2

Chiều dài (m)

2

• Cường độ bê tông sau khi căng cáp: σ cp =0.7 x σ cu
kg/cm
2


2
Diện tích của cọc
(cm )
Đường kính và số lượng cáp
2
Tổng diện tích cáp ƯST (cm )
II.3.1 TÍNH MÔÂ MEN GÂÂ Y NỨÙ T
• Cườø ng độä chòu kéù o củû a cáù p ƯST: σ pi

σ 1pi = 0.8 × σ (kg / cm2 )
σ 2 pi = 0.7 × σ (kg / cm2 )
Với : σ pu : cường độ chòu kéo cực hạn của thép ƯST

ο py : cường độ chòu kéo giới hạn chảy của thép ƯST
⇒ Chọï n: min (σ pi ;σ
1

)

2

đểå tính toáù n.

pi

• Cườø ng độä chòu kéù o củû a théù p đặë t vàø o trong ƯST: σ pt

ο pt =

ο pi


CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

• ù ng suấá t ban đầà u củû a bêâ tôâ ng : σ

cpt

(σ pt × Ap)
2
=
(kg / cm )
Ao
Đường kính cọc (mm)
Loại 2
ο pt (kg/cm )

σ cpt

2

σ cpt (kg/cm )

Kết quả

∆σ pψ

• Tính tổå n hao cườø ng độä do từø biếá n vàø co ngóù t củû a bêâ
tôâ ng :
∆σ



; Với r = 0.035 là hệ số chùng ứng suất

cm )
Đường kính cọc (mm)
Loại

∆σ r

(kg/cm )

• Cường độ chòu kéo hữu hiệu của cáp : σ

ο pe = σ
GVHD: TRƯƠNG QUAN THÀNH

pt

2

Kết quả

pe

− ∆σ pψ

2

Page 15


SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI_XD07A1

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

• Ứng suất hữu hiệu của bê tông : σ ce

σ ce

GVHD: TRƯƠNG QUAN THÀNH

=

∆σ pe × Ap
Ao

2

(kg / cm )

Page 17


Đường kính cọc (mm)
Loại
2
Ap (cm )
2
Ao (cm )

σ ce


ri
rp

(cm)
(cm)

n
2
Ap (cm )
4
Ie (cm )
o Mô đun kháng uốn: Ze
I
Z = e (cm3 )
e
ro

GVHD: TRƯƠNG QUAN THÀNH

Kết quả

Page 18


Đường kính cọc (mm)
Loại

Ze


ce

3

Ze

(cm )

σ bt
σ ce

(kg/cm2)

'

(kg/cm2)
(t.m)

Kết quả

M br'

(t.m)

Kết quả

M cr

M br' : mô men gây gãy cọc
M ' = 1.5M ' (theo tiêu chuẩn JIS A 5337 – 1982)

(kg/cm2)
Ac
(cm2)
Ra dài hạn
Ra (T)
Ra tức thời
❖ Theo tiêâ u chuẩå n ACI –
543 Sức chòu tải cho
phép: Pe

Kết quả
Kết quả

P = (0.33× f ' − 0.27 × f ) × A
e

'

fc =

σ

cu

c

pe

= 600 − 800(kg / cm2
);

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG

Hình trên là toàn bộ quy trình chế tạo cọc ống ly tâm ứng suất trước ở mức độ đầy đủ
nhất. Nhưng để đơn giản, trong đồ án này em chỉ trình bày những bước chính nhất trong
sơ đồ công nghệ sản xuất cọc.
Bướ ùc 1: Trộä n bêâ tôâ ng

TRẠÏ M TRỘÄ N BÊÂ TÔÂ NG
Bêtông được trộn bằng ximăng PCB40 (Xi măng Nghi Sơn) và một số phụ gia (Sika
Visconcrete HE-500: là chất siêu hoá dẻo công nghệ cao gốc Polyme thế hệ thứ 3 với
hiệu quả thúc đẩy đông cứng cho bê tông)
Bê tông sản xuất cọc thường được thiết kế với độ sụt không quá 60mm
Bướ ùc 2: Làø m sạï ch váù n huôâ n
Ván khuôn hình vành khuyên được cấu tạo bởi 2 nửa gép lại với nhau: ván khuôn âm
(không có gắn bu lông) và ván khuôn dương (có gắn bu lông). Hai nửa ván khuôn được
liên kết với nhau bằng cách bắn bu lông hơi.
Để chống bám dính giữa bê tông và ván khuonâ thì nhà máy Hưng Long Phước sử
dụng dầu chống bám dích đặc biệt, chuyên dụng dành cho ván khuôn cọc (được
nhập trực tiếp từ Trung Quốc). Ngoài ra, cũng có thể dùng nhớt và nhựa thông theo tỉ lệ
10:3 (10 phần nhớt, 3 phần nhựa thông) để tạo thành 1 hỗn hợp chống bám dính, một số
đơn vò dùng nhớt thuần tuý để quét lên ván khuôn, việc làm này hoàn toàn không tốt
cho chất lượng bề mặt cọc.
GVHD: TRƯƠNG QUAN THÀNH

Page 24


SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI_XD07A1

CHUYÊN ĐỀ NỀN MÓNG