Khả năng chịu kéo cọc DƯL (ly tâm) theo các vị trí liên kết

Tính toán khả năng chịu kéo cọc DƯL ngoài việc xác định sức chịu tải kéo theo vật liệu còn cần tính toán theo các vị trí chi tiết liên kết của cọc. Các vị trí liên kết đó là:

• Vị trí liên kết đầu cọc với đài móng
• Vị trí mối hàn nối các đoạn cọc

Download Excel tính toán Khả năng chịu kéo cọc DƯL theo các vị trí liên kết – Price: 50K

Xem thêm bài viết: Tính toán sức chịu tải cọc ly tâm ứng suất trước theo vật liệu

I. Khả năng chịu kéo cọc DƯL theo chi tiết liên kết đầu cọc với đài móng

I.1. Khả năng chịu kéo của bê tông liên kết với đài móng

Khả năng chịu kéo của bê tông liên kết với đài móng: F_c = F₁ + F₂ + F₃

trong đó:

• F₁: lực dính bám giữa bê tông lòng cọc với bê tông thành cọc (đoạn L₁)
• F₂: lực dính bám giữa bê tông thành cọc với bê tông móng bê tông móng bao đầu cọc (đoạn L₂)
• F₃: lực dính bám giữa bê tông mặt cọc với bê tông móng bao đầu cọc

Có thể áp dụng TCVN 5574:2018 hoặc TCVN 11823-5:2017 để tính toán

a. Theo TCVN 5574:2018, Phụ lục I: Tính toán kết cấu bán lắp ghép (Tham khảo)

Công thức tính toán theo tiêu chuẩn: N_j ≤ [N] = γ_bt,j.R_bt.A_b,j

trong đó:

• γ_bt,j: hệ số, lấy bằng 0.25
• R_bt: cường độ chịu kéo tính toán của bê tông
• A_b,j: diện tích phần tiếp xúc của bề mặt bê tông

b. Theo TCVN 11823-5:2017, Mục 8.4: Truyền lực cắt qua mặt tiếp xúc – Ma sát cắt

Công thức tính toán theo tiêu chuẩn: V_n = c.A_cv + μ.[A_vf.f_y + P_c]

trong đó:

• V_n: sức kháng cắt danh định của mặt cắt tiếp xúc
• c, μ: hệ số dính bám và hệ số ma sát quy định trong Điều 8.4.3 của tiêu chuẩn
• A_cv: diện tích mặt bê tông được huy động để truyền lực cắt tiếp xúc
• A_vf: diện tích cốt thép chịu cắt tiếp xúc đi qua mặt phẳng cắt trong khoảng diện tích Acv. Thực tế thi công tại công trường ít khi bố trí gia cường cốt thép chịu cắt này, nên ta lấy A_vf = 0.
• f_y: cường độ chảy của cốt thép
• P_c: lực nén thường xuyên có phương vuông góc với mặt tiếp xúc, nếu là lực kéo P_c = 0

Như vậy ta có thể viết lại: V_n = c.A_cv

Giá trị của V_n dùng trong thiết kế không được vượt qua giá trị nhỏ hơn của:

• V_n ≤ K₁.f’_c.A_cv
• V_n ≤ K₂.A_cv

trong đó:

• K₁: tỷ lệ phần cường độ bê tông có khả năng tham gia chịu cắt tiếp xúc, quy định trong Điều 8.4.3
• K₂: sức kháng cắt tiếp xúc giới hạn, quy định trong Điều 8.4.3
• f’_c: cường độ chịu nén quy định tuổi 28 ngày của bê tông yếu hơn trong hai bê tông ở hai phía của mặt tiếp xúc

I.2. Khả năng chịu kéo của cốt thép liên kết với đài móng

Công thức tính toán: F_s = n.A_s.R_s

trong đó:

• n: số thanh thép liên kết (râu thép)
• A_s: diện tích tiết diện 1 thanh thép
• R_s: cường độ tính toán của cốt thép

II. Khả năng chịu kéo cọc DƯL theo chi tiết mối hàn nối các đoạn cọc

Công thức tính toán: F_w = (β.f_w)_min.h_f.L_w.γ_c

trong đó:

• h_f.: chiều cao đường hàn
• L_w chiều dài tính toán của đường hàn
• γ_c: hệ số điều kiện làm việc của liên kết

III. Kết luận

Khả năng chịu kéo giới hạn của cọc DƯL theo các vị trí liên kết là

[F] = min(F_c, F_s, F_w)