Cọc được làm bằng bê tông, bê tông cốt thép, kim loại và là những thanh rỗng hoặc thanh đặc, được đặt xiên hoặc thẳng đứng xuống đất. Các phần tử được lắp đặt dưới kết cấu và truyền tải trọng nén, tải trọng xoắn và tải trọng cắt lên mặt đất từ phần mặt đất. Sức chịu tải của cọc phụ thuộc vào vật liệu chế tạo và loại đất.
Sự phụ thuộc vào vật liệu hỗ trợ và loại đất
Cọc tiếp xúc với các lớp đất nên khả năng chịu tải phụ thuộc vào loại đất. Số lượng phần tử cọc cần thiết được tính toán dựa trên các đặc tính của vật liệu và đất.
Trong việc xây dựng nhà ở tư nhân, các loại móng đã trở nên phổ biến:
- trên cọc đóng cọc;
- trên giá đỡ trục vít;
- với vỏ bọc buồn chán.
Sức chịu tải của đất được tính đến khi xác định loại móng cọc. Nó đặc trưng cho áp suất mà vùng có điều kiện của lớp có thể chịu được. Giá trị này thấp hơn đặc tính tương tự của thanh cọc và phụ thuộc vào dạng thành tạo, độ bão hòa của nó với nước và tỷ trọng. Công tác khảo sát trắc địa được thực hiện để xác định tính chất của lớp đất trong lĩnh vực xây dựng.
Cọc bê tông cốt thép được đặt dưới các công trình có tải trọng lớn, các xí nghiệp công nghiệp. Chúng hoạt động tốt trong việc nén và uốn, vì chúng có khung kim loại bên trong. Các phần tử thép chống cắt, va đập động và xoắn, do đó chúng được sử dụng trong các tòa nhà có tải trọng tương tự. Các thanh gỗ được sử dụng trong đất ổn định và hấp thụ áp lực từ các tòa nhà tư nhân nhỏ.
Xác định sức chịu tải của nền
Khối lượng của ngôi nhà được tạo thành từ trọng lượng của các phần tử:
- hàng rào dọc (tường, vách ngăn);
- Interloor và trần tầng hầm;
- hệ thống vì kèo, vì kèo và mái che;
- trang trí bên ngoài với nhiều lớp cách nhiệt;
- thiết bị, truyền thông, công nghệ, con người;
- tuyết và áp suất gió;
- nền tảng.
Tất cả các thành phần được tính toán cẩn thận, sau đó thêm vào, hệ số cường độ được áp dụng và tổng tải trọng trên cơ sở. Nếu các phần mở rộng được giả định theo thời gian, áp lực từ chúng cũng được tính đến khi tìm khả năng chịu lực.
Nếu giá trị thu được nhỏ hơn giá trị tính toán thì phương án được chấp nhận và tiến hành thi công theo kế hoạch. Nếu không, phương pháp mở rộng đế cọc hoặc tăng số lượng phần tử thanh được sử dụng. Việc mở rộng bộ phận đỡ sẽ tốt hơn cho cọc vít, khi có thể tăng đáng kể đường kính của các cánh.
Đối với các phần tử bê tông cốt thép, sử dụng phương pháp khoan bằng máy khoan nở hoặc làm cọc ngụy trang. Phương pháp phun đất phát huy tối đa đặc tính chịu tải khi dung dịch cát và xi măng được đưa vào khoảng trống giữa các cọc cọc 1,5 - 2,0m bên dưới giá đỡ trụ.
Phương pháp tính toán
Vỏ trải qua một số thử nghiệm tại công trường.Số lượng các nghiên cứu đối chứng do tác giả của dự án lựa chọn, có tính đến điều kiện hiện trường, kết cấu công trình, khả năng thiết kế của cọc theo khuyến nghị của GOST xây dựng để khảo sát đất. Các thử nghiệm sửa đổi được thực hiện khi bắt đầu ngâm để không sử dụng quá nhiều bê tông và kim loại và sử dụng đầy đủ cường độ thiết kế.
Khảo sát kiểm soát được thực hiện bằng các phương pháp:
- áp lực tĩnh lên cọc;
- hành động năng động;
- nghiên cứu đất khi nhúng thanh đối chứng;
- nghiên cứu đất với một đầu dò tĩnh.
1% số lượng cọc trên công trường được thử nghiệm tĩnh, kết quả phụ thuộc vào độ phức tạp của đất, định dạng của tải trọng và số lượng các loại giá đỡ thẳng đứng. Tải trọng động chịu 2% số lượng thanh, nhưng không nhỏ hơn 6-9 tùy theo cấp của kết cấu.
Các đặc tính chịu lực của cọc và đất có thể được tính toán bằng các công thức một cách lý thuyết, động lực học và thử nghiệm.
Lý thuyết
Kết quả định tính tính toán tương tác của cọc và đất có tính đến tính dẻo của lớp đất, khả năng chịu nén của thanh móng. Các khu vực cục bộ của ứng suất cuối cùng và sự phân bố lại của tải trọng tiếp tuyến được xác định. Khoảng cách tối thiểu giữa các phần tử vít được lấy theo đường kính lưỡi kép và tối đa được chọn tùy theo khả năng chịu áp lực của vỉ nướng và giá đỡ.
Nhịp giữa các trụ được coi như một dầm được cố định cứng từ hai đầu, tải trọng được xác định để không xảy ra biến dạng, độ võng trọng tâm không quá tiêu chuẩn.
Về mặt lý thuyết, việc tính toán sức chịu tải của cọc được biểu thị bằng công thức W = H / dỞ đâu:
- H - đặc tính chịu lực thiết kế của thanh;
- d - Hệ số cường độ, có tính đến biên độ chịu áp lực.
Số lượng H được xác định bằng cách nhân diện tích của giá đỡ hoặc với lực cản tính toán của đất nơi nó được đặt trong đất. Đối với các lớp đất thông thường, các chỉ số như vậy được đưa ra trong bảng xây dựng, với điều kiện là độ sâu lớn hơn 1,5 mét. Khi bị ngâm nước, trái đất mất đi khối lượng riêng, các đặc tính ban đầu mất nhiều thời gian để phục hồi. Khoảng cách tối đa giữa các giá đỡ được giả định là ở mức ba mét. Nếu kết quả tính toán tạo ra khoảng trống lớn, hãy thêm một số thanh để giảm nhịp.
Động
Công nghệ của phương pháp động bao gồm thực tế là khi cột được đào sâu, sức cản của lớp đất tăng lên. Mối quan hệ giữa lực tác động trong quá trình ngâm và đặc tính chịu lực của phần tử được tính đến. Lái xe bộc lộ điểm yếu của trường cọc và vỏ để tính đường kính và chiều dài của trụ đỡ.
Khảo sát động không yêu cầu thiết bị đắt tiền và chi phí cao, chúng thích hợp để kiểm tra các kích thước tiêu chuẩn khác nhau. Nhược điểm là thực tế là tải trọng thay đổi đôi khi đánh giá quá cao chỉ số cường độ và sự thiếu chính xác xuất hiện trong tính toán. Thử nghiệm động được thực hiện bởi các kỹ thuật viên có kinh nghiệm; các chất nền không ổn định hoặc lỏng lẻo không phù hợp với phương pháp này.
Loại cọc được chọn theo tính chất của lớp nằm dưới đầu thanh. Cọc giá được lắp nếu sử dụng đất đá có độ nén thấp. Trong các phiên bản khác, cọc ma sát (được chèn trong đất) được đặt. Chiều dài được chọn có tính đến thực tế là thanh được nhúng vào thân của vỉ nướng 5 - 10 cm với tải trọng thẳng đứng.
Thử nghiệm
Quá trình thử sâu có kèm theo các tài liệu kỹ thuật, nơi đóng kích thước, chủng loại và tải trọng thiết kế lên cọc. Để tiến hành, cần có kế hoạch chi tiết về nền móng với các hố định âm đã cho, đã được các nhà địa chất khảo sát.Việc đi qua các thông tin liên lạc và cáp điện được chỉ định.
Lái thử được thực hiện trong trường hợp:
- sự hiện diện của các loại đất yếu, các ô đất nhân tạo;
- số lượng cọc hơn 2 nghìn chiếc;
- xây dựng nhà cao tầng trên năm tầng;
- nếu có nghi ngờ về tính đúng đắn của phần lý thuyết của tính toán.
Phần ngâm có kèm theo các tài liệu kỹ thuật ghi rõ tải trọng thiết kế, loại vỏ. Kết quả thử nghiệm được ghi lại trong nhật ký, trong đó mô tả thiệt hại nhận được, loại búa và số lần đánh trước lần ngâm cuối cùng.
Tính toán sức chịu tải của cọc trong các điều kiện cụ thể
Đặc tính chịu lực của thanh bê tông cốt thép truyền động được tính bằng tổng lực cản của đất dưới vật cản duy nhất và bên F = y (Fd + Fr)Ở đâu:
- Fd = u Σ y Fl Hl;
- u - chu vi bên ngoài của cột;
- y - hệ số hoạt động;
- Fl - lực cản ngang của đất;
- Hl - chiều dày của các lớp đất trong vùng tiếp xúc;
- Fr = y R S;
- R - sức cản của đất dưới mũi theo quy phạm;
- S - khu vực hỗ trợ ở phía dưới.
Việc tính toán cũng được thực hiện đối với các ống chống khoan. Đối với loại cọc này, sức chịu tải được tính theo công thức F = R S + u ∫ y Fl HlỞ đâu:
- R - sức cản của đất dưới mũi theo quy phạm;
- S - khu vực hỗ trợ ở phía dưới;
- u - chu vi bên ngoài của cột;
- y - hệ số hoạt động;
- Fl - lực cản ngang của đất;
- Hl - chiều dày của các lớp đất ở khu vực tiếp xúc.
Công thức tính chỉ số cho cọc vít khác với các biểu thức trước đó, vì các đặc điểm khác được yêu cầu: F = yc ((a1 c1 + a2 y1 h1) D + u G (h - d))Ở đâu:
- y C - hệ số hoạt động;
- a1 và a2 - hệ số dạng bảng;
- c1 - hệ số tuyến tính của đất đối với cát hoặc lực dính riêng đối với đất sét;
- y1 - trọng lượng riêng của trái đất phía trên lưỡi dao;
- h1 - lượng đào sâu;
- D là đường kính của các cánh trừ đi đường kính của bản thân cọc;
- u - chu vi đế cọc;
- G - lực cản của đất bên;
- h - chiều dài của cọc;
- d Là đường kính của vít đỡ.
Khả năng chịu lực sau khi nghiên cứu động, tĩnh và thăm dò được kiểm tra bằng cách tính toán tải trọng và tác động của lực cản vật liệu. Nếu một trong các kiểu thử nghiệm không xác nhận được các chỉ tiêu đã tính toán thì không được phép lắp đặt các cọc như vậy.
