Bang tinh suc chiu tai coc ung suat truoc theo vat lieu

HƯỚNG DẪN TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỌC LY TÂM ULT THEO VẬT LIỆU
(Theo TCVN 7888-2014)
1. Yêu cầu về cường độ bê tông chế tạo cọc

2. Yêu cầu về các thông số hình học của cọc PC và PHC


3. Tính tốn SCT cọc theo vật liệu
a) Mơ đun đàn hồi bê tông:


Như vậy:
Đối với cọc PHC thì cường độ mẫu 150x150x150 là 960 kg/cm2 > M800 (E = 40000 Mpa)
Đối với cọc PC thì cường độ mẫu 150x150x150 là 720 kg/cm2 > M700 (E = 39500 Mpa)
b) Thông số cốt thép chủ


Đường kính cốt thép và ứng suất cốt thép: Tham khảo cọc Phan Vũ, TCVN 6284-3-1997


Mô đun đàn hồi của thép: Tham khảo sách Thi cơng cốt thép dự ứng lực - Đặng Đình
Minh - ĐHKT TPHCM - NXBXD 2010
c) Diễn giải tính tốn: Xem phụ lục A, B TCVN 7888-2014


tính toán sCT cọc bê tông ly tâm ứng lực trước theo vật liệu
1. Cơ sở tính toán
- TCVN 7888:2014 Cọc bê tông ly tâm ứng suất trước
- TCVN 6284:1997 Thép cốt bê tông dự ứng lực
- TCVN 5574:2012, TCVN 5574:2018 KÕt cÊu BT & BTCT - Tiªu chuÈn thiÕt kế
2. Thông số đầu vào

- Loại cọc: PHC
Cấp tải:
A
- Đường kính cọc:
D=
400 mm
- Chiều dày thành cọc:
t=
80 mm
- Cường độ nén của bê tông chế tạo cọc:
scu =
80 MPa
(với mẫu thử là mẫu hình trụ 150x300 mm)
Ec =
- Mô đun đàn hồi của bê tông chế tạo cọc:
40000 MPa
- Mô đun đàn hồi của bê tông tại thời điểm truyền øng st: Ecp =
40000 MPa
- §­êng kÝnh thÐp chđ dù øng lùc:
d=
7,1 mm
n0 =
- Sè l­ỵng thanh thÐp chđ dù ứng lực trên một mặt cắt:
10 Thanh
spy =
1275 MPa
- ứng suất chảy dẻo của thép:
s
=
1420 MPa

- ứng suất kéo đứt của thép:
pu
Ep =
- Mô đun đàn hồi của cốt thép:
205000 MPa
3. Tính toán ứng suất hữu hiệu của cọc bê tông ly tâm ứng lực trước
ứng suất hữu hiệu của cọc ly tâm ứng lực trước PHC là ứng suất nén trước tính toán của bê tông trong
cọc có tính đến co ngót của bê tông, sự suy giảm ứng suất do từ biến của bê tông và sự suy giảm ứng
suất do cốt thép bị chùng ứng suất.
A.1 Tính toán ứng suất hữu hiệu ban đầu
- ứng suất căng tính toán của thép: spt (Mpa)

=

12
1+

= 957,3 MPa

/

trong đó:
spi : ứng suất căng ban đầu của thép chủ: spi 0.8 x spy hc spi ≤ 0.7 x spu
spi =
994,0 MPa
n' : tỉ lệ mô đun đàn hồi giữa thép và bê tông tại thời điểm truyền ứng suất

= 5,125

=

k: hệ số chùng ứng suất,
k=
0,025
Ap: tổng diện tích mặt cắt ngang của thép chủ,
Ap =
395,919 mm2
Ac: diện tích mặt cắt ngang của bê tông,
Ac =
80028,853 mm2
A0: diện tích mặt cắt ngang của cọc,
A0 =
80424,772 mm2
- ứng suất nén ban đầu của bê tông được tính toán thông qua lực kéo căng ban đầu của cốt thép và tổng
diện tích mặt cắt ngang của bê tông
s

=

s

ì

=

4,74 MPa

A.2 Tính toán tổn thất øng st
A.2.1 Tỉn thÊt øng st do tõ biÕn vµ co ngót: DspY

Y=

ìY ì
ì
1+

+

ì
=
Y
ì 1+ 2

trong đó:

=

= 5,125

es: Hệ số co ngãt kh«, es =
Y : HƯ sè tõ biÕn,
Y=

0,00015
2,0

75,47 MPa

A.2.1 Tæn thÊt do chïng øng suÊt: Dsr
∆

1
2

=

11,97 MPa

=

A.3 øng suất hữu hiệu còn lại sau khi chiết trừ các øng st tỉn thÊt
øng st h÷u hiƯu trong thÐp chđ: spe
spe= spt - (Dspy+ Dsr) = 869,9 MPa
øng suÊt h÷u hiệu trong bê tông: sce
s

=

s

ì

=

4,30 MPa

4. Tính toán sức kháng nÐn däc trơc cđa cäc
Søc kh¸ng nÐn däc trơc tÝnh toán của cọc (Ra) được đưa ra nhằm cung cấp thông tin cho việc tính toán

lựa chọn sức chịu tải cọc trong quá trình thiết kế và lựa chọn thiết bị thi công phù hợp. Sức kháng nén
dọc trục tính toán theo vật liệu của cọc được tính theo công thức sau:
=

s

ì
4
a : Hệ số an toàn, đối với cọc PHC, NPH có cường độ chịu nén của bê tông không thấp hơn 80 MPa
3,5
thì hệ số an toàn a =
+ Sức chịu tải làm việc dài hạn (RaL1) theo vật lệu của cọc được tính toán theo công thức trên, với a = 3.5
=

s





ì

=

175 T

+ Sức chịu tải làm việc ngắn hạn (RaL2) theo vật liệu của cọc gấp 2 lần giá trị sức chịu tải dài hạn theo thực
tế của cọc:
s
=2ì

ì = 350 T
Sức chịu tải làm việc thực tế tối đa của cọc khi đưa vào thi công không vượt quá 80% sức chịu tải làm
việc ngắn h¹n theo vËt liƯu cđa cäc:
Pvl ≤ 80%RaL2 =
280 T
Søc chịu tải vật liệu giới hạn của cọc (khi đưa vào thi công ép tĩnh và sử dụng)
Pvlmax = Pvl/1,2
234 T