Sức chịu tải tính theo vật liệu chính là khả năng chịu tải của loại vật liệu được dùng làm cọc trong quá trình thi công, trong trường hợp này là cọc bê tông thủy lực
Sức chịu tải theo đất nền là khả năng chịu tải sức kháng mũi cọc công với sức kháng thành
Trong sức kháng của cọc có liên quan đến những yếu tố khác như chất lượng của cọc cũng như sự tương tác với vùng đất nền xung quanh cọc. Sức chịu tải của cọc này có thể được ước tính bằng thí nghiệm thực tế ở hiện trường hoặc qua các phương pháp phân tích. Sau đó, các kỹ sư sẽ tiến hành chọn ra chỉ số nhỏ nhất để có tính toán các bước tiếp theo.
2. Công thức xác định sức chịu tải của cọc
2.1 Xác định sức chịu tải của cọc bê tông cốt thép theo tiết diện đặc
Sức chịu tải của cọc bê tông cốt thép sẽ được tính theo công thức:
Pvl=k.m. [Rn.Fc + Ra.Fa]
Trong đó:
k.m chỉ hệ số điều kiện của vật liệu
Rn là cường độ chịu nén cho phép của vật liệu bê tông
Ra là cường độ chịu nén cho phép của nguyên liệu thép
Fc là tiết diện của cọc đóng
Fa là diện tích cốt thép sẽ được bố trí trong cọc
2.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo đất nền
Sức chịu tải theo đất nền có thể phân tích theo 2 cách như sau:
2.2.1 Xác định theo phương pháp thống kê
Phần cọc ma sát chịu tải trọng sẽ có một phần tải trọng truyền xuống đất qua mũi cọc và một phần còn lại truyền xuống đất nhờ ma sát giữa đất bao quanh và mặt quanh của cọc. Sức chịu tải nén theo phương pháp dọc trục ma sát được tính theo kết quả trong phòng thí nghiệm có công thức như sau:
Qtc =mr . qp . Ap +u . Σmfi . fsi . li
Trong đó:
Mr, mf là hệ số điều kiện làm việc của địa chất mũi cọc và mặt bên cọc
Qp là cường độ chịu tải của đất mũi cọc
U là chu vi tiết diện ngang dọc
Fsi là lực ma sát của mỗi lớp đất cọc đi qua
2.2.2 Phương pháp xác định chịu tải xuyên động SPT
Thí nghiệm xuyên tiêu chuyển sẽ được thực hiện bằng ống tách có đường kính 5,1cm và chiều dài 45cm. Đóng bằng búa đem rơi tự do nặng 64kg và chiều cao để rơi là 76cm được thực hiện trong lỗ khoan. Trong quá trình thực hiện thí nghiệm, người thực hiện cần đếm số búa đóng trong từng đoạn 15cm lún vào đất, trong 15cm đầu không tính.
Công thức để tính sức chịu tải theo phương pháp này như sau:
Qu =k1 . N. Fc +K2 . ΣNitb . fsi . li
Qu là sức chịu tải của cọc
K1 tính bằng 400 cho cọc đóng và 120 nếu là cọc khoan nhồi
K2 tính bằng 2 cho cọc đóng và tính bằng 1 cho cọc khoan nhồi
N là nhát búa SPT trung bình tại mũi cọc
Nitb là số nhát búa trung bình tại lớp đất thứ I cọc qua
Fc là diện tích tiết diện ngang của cọc
Li là chiều dày lớp ddaasrt thứ i
U là chu vi thân cọc
Trên đây là các phương pháp tính sức chịu tải của ép cọc bê tông thủy lực. Hy vọng đây sẽ là những thông tin hữu ích dành cho bạn!
Sức chịu tải của cọc là sức kháng cực hạn của nền đối với cọc đơn theo điều kiện giới hạn sự phát triển quá mức của biến dạng trượt trong nền.
Bảng Excel tính toán sức chịu tải của cọc theo công thức Nhật Bản → Price: 50K
G.3. Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
G.3.2. Công thức của Viện Kiến trúc Nhật Bản [TCVN 10304-2014]
1. Sức chịu tải cực hạn của cọc:
Rc,u = qb.Ab + u.Σ[fc,i.lc,i + fs,i.ls,i]
Trong đó:
+ qb : cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc
- khi mũi cọc nằm trong đất rời. Đối với cọc khoan nhồi: qb = 150.Np, với cọc đóng – ép: qb = 300.Np
- khi mũi cọc nằm trong đất dính. Đối với cọc khoan nhồi: qb = 6.cu, với cọc đóng – ép: qb = 9.cu
+ Np: chỉ số SPT trung bình trong khoảng 4d phía trên và 1d phía dưới mũi cọc
- đối với đất cát, nếu Np > 50 thì lấy Np = 50, nếu Ns,i > 50 thì lấy Ns,i = 50
- với cọc nhồi có mũi cọc tựa vào lớp cuội sỏi có Np > 100, nếu có biện pháp tin cậy làm sạch mũi cọc và bơm vữa xi măng gia cường đất dưới mũi cọc thì lấy qb = 20 MPa
+ u: chu vi thân cọc
+ fs,i: cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i
- fs,i = 10.Ns,i/3
- Ns,i: chỉ số SPT trong phạm vi lớp đất rời thứ i
+ fc,i: cường độ sức kháng trung bình trên đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i
- fc,i = αp.fL.cu,i
- αp: hệ số điều chỉnh cho cọc, phụ thuộc vào tỉ lệ sức kháng cắt không thoát nước và trị số trung bình của ứng suất hiệu quả thẳng đứng
- fL: hệ số hiệu chỉnh độ mảnh của cọc, phụ thuộc tỉ số L/d [chiều sâu cọc/đường kính cọc]
- cu,i: cường độ kháng cắt không thoát nước của đất dính. Trong trường hợp không có số liệu sức kháng cắt không thoát nước CU lấy cu,i = 6,25.Nc,i
- Nc,i: chỉ số SPT trong phạm vi lớp đất dính thứ i
+ ls,i : chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất rời thứ i
+ lc,i: chiều dài đoạn cọc nằm trong lớp đất dính thứ i
2. Sức chịu tải cho phép của cọc[R] = [γ0.Rc,u] / [γn.γk]
Trong đó:
+ γ0: hệ số điều kiện làm việc, kể đến yếu tố tăng mức độ đồng nhất của nền đất khi sử dụng móng cọc, lấy bằng 1 đối với cọc đơn và lấy bằng 1,15 trong móng nhiều cọc
+ γn: hệ số tin cậy về tầm quan trọng của công trình
- Cấp I: 1,2
- Cấp II: 1,15
- Cấp III: 1,1
- Trường hợp cọc treo chịu tải trọng nén trong móng cọc đài thấp có đáy đài nằm trên lớp đất tốt, cọc chống chịu nén không kể đài thấp hay đài cao lấy γk = 1,4 [1,2]. Riêng trường hợp móng một cọc chịu nén dưới cột, nếu là cọc đóng hoặc ép chịu tải trên 600 kN, hoặc cọc khoan nhồi chịu tải trên 2500 kN thì lấy γk = 1,6 [1,4]
- Trường hợp cọc treo chịu tải trọng nén trong móng cọc đài cao, hoặc đài thấp có đáy đài nằm trên lớp đất biến dạng lớn, cũng như cọc treo hay cọc chống chịu tải trọng kéo trong bất cứ trường hợp móng cọc đài cao hay đài thấp, trị số γk lấy phụ thuộc vào số luợng cọc trong móng như sau:
- móng có ít nhất 21 cọc: γk = 1,40 [1,25]
- móng có 11 đến 20 cọc: γk = 1,55 [1,4]
- móng có 06 đến 10 cọc: γk = 1,65 [1,5]
- móng có 01 đến 05 cọc: γk = 1,75 [1,6]
- Trường hợp bãi cọc có trên 100 cọc, nằm dưới công trình có độ cứng lớn, độ lún giới hạn không nhỏ hơn 30 cm thì lấy γk = 1, nếu sức chịu tải của cọc xác định bằng thí nghiệm thử tải tĩnh.
- Giá trị của γk trong […] dùng cho trường hợp sức chịu tải của cọc xác định bằng thí nghiệm thử tải tĩnh tại hiện truờng; giá trị ngoài […] dùng cho trường hợp sức chịu tải của cọc xác định bằng các phương pháp khác.