Sức chịu tải của cọc là một yếu tố không thể thiếu trong quá trình xây dựng công trình. Chúng tôi tại Mytour đã chuẩn bị sẵn file Excel để tính toán sức chịu tải của cọc, giúp bạn dễ dàng tìm ra giá trị mong muốn.
1. Định nghĩa về sức chịu tải của cọc
Sức chịu tải của cọc được định nghĩa là giá trị nhỏ nhất mà cọc có thể chịu được tính theo đất nền và vật liệu.
Trong quá trình thiết kế móng cọc, việc xác định sức chịu tải đóng vai trò cực kỳ quan trọng vì nó ảnh hưởng đến sự an toàn của cả công trình. Nếu móng không được thiết kế đúng đắn, có thể gây ra sự cố nghiêm trọng trong tương lai.
Cọc bên trong móng công trình phải chịu sự phá hoại từ phản lực nền đất và trọng lực của công trình. Vì vậy, khi thiết kế, chúng ta cần xác định sức chịu tải của cọc dựa trên vật liệu làm cọc (được ký hiệu là Pvl) và cường độ của đất nền (được ký hiệu là Pđn).
2. Công thức tính sức chịu của cọc
2.1. Sức chịu tải của cọc làm từ gỗ
P = K . F . Rg
Trong phương trình này:
P – giá trị sức chịu tải tính toán cho cọc.
K – hệ số đồng nhất của vật liệu, có giá trị là 0,7.
F – diện tích tiết diện ngang của cọc.
Rg – độ bền chịu nén dọc của gỗ.
2.2. Sức chịu tải của cọc bê tông có cốt thép tiết diện đặc
Pvl = k . m . (Rn . Fc + Ra . Fa)
Trong đó:
k.m – hệ số làm việc của vật liệu, lấy bằng 0,7
Rn – cường độ chịu nén cho phép của bê tông.
Ra – cường độ chịu nén hoặc kéo cho phép của thép.
Fc – diện tích tiết diện của cọc.
Fa – diện tích cốt thép được bố trí trong cọc.
2.3. Xác định sức chịu tải của cọc dựa trên đặc điểm đất nền
a. Xác định sức chịu tải của cọc theo phương pháp thống kê
Cọc ma sát khi chịu tải trọng sẽ chuyển một phần tải trọng xuống đất qua mũi cọc và phần còn lại được truyền vào đất qua ma sát giữa cọc và đất xung quanh. Sức chịu tải nén theo phương dọc của cọc ma sát được tính bằng công thức:
Qtc = mr . qp . Ap + u . ∑(mfi . fsi . li)
Trong đó:
mR, mf – các hệ số điều kiện làm việc của đất ở mũi cọc và ở mặt bên của cọc
qp – cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc, phụ thuộc vào loại đất và độ sâu hạ cọc
u – chu vi tiết diện ngang cọc
fsi – lực ma sát đơn vị của mỗi lớp đất mà cọc đi qua, phụ thuộc vào trạng thái và độ sâu trung bình của mỗi lớp đất
li – chiều dày của lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc
Sức chịu tải thiết kế của cọc:
Qtk = Qtc / Ktc = Qtc / 1,4
b. Phương pháp đánh giá SPT
Thử nghiệm đánh giá tiêu chuẩn SPT (Standard Penetration Test) được thực hiện bằng ống có đường kính 5,1cm, dài 45cm, đóng với búa rơi tự do nặng 64kg, chiều cao rơi là 76cm, thực hiện trong lỗ khoan. Kết quả được xác định bằng số lần đóng búa cho mỗi 15cm ống lún vào đất sau 15cm đầu không tính. Giá trị được ghi lại là N. N30 là số nhát búa tiêu chuẩn được sử dụng.
Công thức theo Meyerhof (1976):
Qu = K1.N.Fc + K2.∑Ntb.fi.li
Trong đó:
Qu - Sức chịu tải của cọc, đơn vị tính là (kN).
K₁ = 400 cho cọc đóng và 120 cho cọc khoan nhồi.
K₂ = 2 cho cọc đóng và 1 cho cọc khoan nhồi.
N – số nhát búa SPT trung bình tại mũi cọc tính trong phạm vi 1d từ mũi cọc trở xuống và 4d từ mũi cọc đi lên.
Ntbᵢ – số nhát búa SPT trung bình của lớp đất thứ i cọc đi qua.
Fc – diện tích tiết diện ngang của cọc, li – chiều dày lớp đất thứ i cọc đi qua. u – chu vi thân cọc.
Hệ số an toàn khi tính sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn lấy từ 2,5÷3
c. Tính sức chịu tải của cọc theo phương pháp xuyên tĩnh CPT
Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh được tính theo công thức sau:
Quan hệ giữa sức chịu tải của cọc và các yếu tố ảnh hưởng: Qu = Qmui + Qms = qpc + u.∑qsi.li
Trong đó:
Fc – diện tích tiết diện ngang mũi cọc
qp – sức cản phá hoại của đất ở mũi cọc.
qp = Kc.qc
qc – sức cản mũi xuyên trung bình của đất trong phạm vi 3d phía trên mũi cọc và 3d phía dưới mũi cọc.
Kc – hệ số tra bảng phụ thuộc loại đất, loại cọc.
u – chu vi cọc
qci – sức cản mũi xuyên trung bình của lớp đất thứ i.
ai – hệ số phụ thuộc loại đất, trạng thái đất, phương pháp thi công cọc và đặc tính bề mặt thành cọc
qsi = qci ∝i
Sức chịu tải thiết kế của cọc:
Qt*k = Qmui(2→3) + Qms(1,5→2)
3. Tải file Excel tính toán sức chịu tải của cọc
Dựa theo công thức trên, có thể tải file Excel tính toán sức chịu tải của cọc. Nhấp vào liên kết sau để tải file:
Mytour-suc-chiu-tai-cua-coc.rar
Mật khẩu giải nén: Mytour
Cảm ơn các bạn đã đọc và theo dõi bài viết của chúng tôi. Bài viết về File Excel tính toán sức chịu tải của cọc kết thúc ở đây. Hy vọng nó sẽ hữu ích cho bạn trong việc tính toán sức chịu tải của cọc.