Ðề: Allowable axial load or Material axial load?

Chà,

Tiêu chuẩn AASHTO, ACI, PCI và cả TCVN 205-1998 đề nghị ứng suất nén lớn nhất của cọc khi thi công không được vượt quá 0.85f'c trong cọc bêtông thường và (0.85f'c - fpe) trong cọc bêtông ứng suất trước.
, trong đó fpe là ứng suất hiệu quả ( effective prestress), f'c là cường độ thiết kế của bêtông hay mác.

Theo tui có thể hiểu đó chính là ứng suất chịu tải cực hạn của vật liệu mà các tiêu chuẩn cho phép và Pa = (0.85f'c - fpe)Ac, Ac là cross sectional area của bêtông.

Về lý thuyết, theo thiết kế của tiêu chuẩn BS thì Allowable axial load là Pa=1/4(f'c-fpe)Ac, vậy chính ra họ đã chọn hệ số an toàn là 4 và (f'c-fpe) là ứng suất max (lý thuyết) của vật liệu.

Với AASHTO và ACI, PCI là (0.33f'c - 0.27fpe)Ac, nên Pa lý thuyết cho phép lớn hơn tý xíu. (> 0.25f'c - 0.25fpe của BS)

Ðề: Allowable axial load or Material axial load?

Chà,

Kinh nghiệm sản xuất và thực tiễn khi thi công của tui thì, với các điều kiện công nghệ, phương pháp dưỡng hộ, nguyên vật liệu tại VN, thực tế ứng suất của vật liệu (bêtông) vào khoảng 0.60 đến 0.75f'c - fpe là hết đát, cũng tương đối gần đúng với quy định 0.85f'c - fpe của tiêu chuẩn.

Ví dụ cọc D300, M800 mẫu vuông 15x15x15cm có sức chịu tải thiết kế là 60T thì ép tới khoảng 60x2.5 = 150T là 100% vỡ đầu cọc.

Tương tự cọc D400 Pa=100T ép tới 250T thì 100% vỡ đầu cọc.

Cọc D500 Pa=150T ép tới 400T thì vỡ
Cọc D600 Pa=200T có thể ép hơn 500 và đạt 550T mới bị vỡ.

Ðề: Allowable axial load or Material axial load?

Uh. Theo lý thuyết thì bác đúng tất.

Tham khảo từ tiêu chuẩn + số liệu thực tế (ở đây mình chỉ đề cập đến BS, vì hầu hết mấy cty BTUST của VN đều tính toán thiết kế dựa trên TC này), mình nghĩ:

Allowable axial load (permanent):Pa=1/4(f'c-fpe)Ac (mình đã tính và checked. kquả :OK). Theo mình, đây là giá trị capacity thiết kế khi cọc làm việc.

Material axial load (temporary):Pa lấy bằng 1/2(f'c-fpe)Ac, hay nói cách khác là gấp đôi giá trị trên. Mình nghĩ, đây chính là giá trị min ultimate capacity (giá trị sức chịu tải cực hạn cho phép theo vật liệu khi đóng ép của cọc- giá trị tạm thời). Còn giá trị max: (f'c-fpe)Ac ( như bác đã nói)
(Hình như được quy định trog CP 115 :1969 thì fải, tiếc là TChuẩn này mình kiếm ko ra).

Cụ thể nha': Phan Vũ Corp: D500/320: Pa(perm) = 161T. Pa2(temp) = 322 ( Ai ko tin cứ gọi điện hỏi thử! hehe)

Đây cũng là những con số quá phù hợp "kinh nghiệm sản xuất và thực tiễn khi thi công" của bác rồi còn gì.

Thanks for caring.
____________
Sống hôm nay như ko có ngày mai.

Ðề: Allowable axial load or Material axial load?

Chà,

Cái dở của BS 8004-1985 là không thấy tiểu mục nào đề nghị ứng suất cho phép lớn nhất của vật liệu khi thi công. Tui tìm mãi mà chỉ thấy dòng này thôi Bác ợ, có lẽ nên hiểu là tùy theo kinh nghiệm và yêu cầu của người thiết kế thôi.

Mục 7.4.2.5 Driving Procedure
Cụ thể 7.4.2.5.1
a. "....The maximum set for a given stress is obtained by using the heaviest hammer and the softest packing, the hammer is being adjust to suit the allowable stress in the concrete"

Nhưng không nói rõ "allowable stress" cụ thể là bao nhiêu, vì vậy có thể tự hiểu tùy theo kinh nghiệm và chỉ dẫn của người thiết kế.

Xin bổ sung và đính chính là ngay cả trong ACI cũng không quy định rõ ràng. Trong ACI 543R - "Design, manufacture, and installation of concrete piles", mục 2.2.1.2 Driving stress, cũng chỉ đề cặp rất chung chung rằng ứng suất trong bê tông cọc khi thi công là cao hơn ứng suất cho phép và chỉ yêu cầu là vật liệu có thể đảm bảo rằng cọc không bị hư hại trong quá trình đóng hay ép:

"...Both compressive and tensile stresses occur during driving can exceed the yield or tensile *****ing strength of the pile material. Dynamic compressive stresses during driving are usually considerably higher than the static compressive stresses resulting from the service load. The design of the pile and the driving system should provide adequate structural strength to resist the expected driving stresses without damaging the pile."

Tuy nhiên, các vấn đề về ứng suất cho phép của vật liệu lại được quy định trong "AASHTO Driven Pile Installation Specification" chính là công thức đề nghị ở trên mà tui đã trích dẫn:

Pu = (0.85f'c-fpe)Ac và Pu được gọi là Ultimate axial load để so sánh với Allowable axial load.

Để nên biết thêm là công thức trên khá gần với công thức được PCA (Portland Cement Association) trích dẫn năm 1971:

Pu = (0.85f'c -0.69fce) fce (=fpe ở trên) cũng là ứng suất hiệu quả.

Cũng trong báo cáo này của PCA năm 1971 thì ứng suất cho phép allowable axialload được suy ra từ Pu Ultimate axial load là:

Pa = 0.3945Pu = (0.26f'c - 0.21fce)Ac để so sánh với tiêu chuẩn BS là
Pa= 1/4(f'c-fce)Ac = (0.25f'c -o.25fce)Ac

Thỉnh thỏang một vài TVGS có hỏi cắc cớ và théc méc về ứng suất của vật liệu thì tui cũng đề nghị cứ theo mục 3.3.2 Ứng suất trong cọc của TCVN 205-1998 "Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế", trích:

Ứng suất cho phép lớn nhất (Pa)
- Trong cọc thường 0.33f'c
- Trong cọc ứng suất trước 0.33f'c-0.27fpe

Cái này thì TCVN bê nguyên trong mục 2.3.1 Structural strength design and allowable services capacity của ACI 543R
Ứng suất cho phép lớn nhất trong quá trình đóng cọc:

-Của cọc bê tông cốt thép : 0.85f'c
-Của cọc ứng suất trước : 0.85f'c -fpe

Cái này thì các Bác ở Bộ bê nguyên trong mục 4.2 của AASHTO Driven Pile Installation Specification đem vào TCVN 205.



Kể ra thì các Bác trong Bộ cũng lo xa nên giải quyết luôn cho câu thắc mắc của anh em kỹ sư, tư vấn đâu là ứng suất cho phép, đâu là ứng suất tối đa của vật liệu... bằng cách gom tất cả tài liệu tham khảo trong 1

Thực tế khi thi công thì các Bác TVGS và Chủ đầu tư do nóng lòng thường hay ép vượt giá trị Pép max để đạt được cao độ dừng đầu cọc như thiết kế, thì tui thường bàn ra và khuyên là với công nghệ sản xuất và vật liệu của VN thì nên lấy giá trị sức chịu tải cho phép Allowable axial load của thiết kế và nhà sản xuất đưa ra rồi nhân với 2.5 lần thì sẽ ra ước tính ứng suất tối đa cho phép của vật liệu, và khi ép thì để bảo vệ cọc thống nhất là không nên ép quá giá trị ấy, nếu cọc vẫn chưa đến cao độ dừng thì cắt cọc. Đối với bên thiết kế thì tui đề nghị có thể ước tính bằng công thức (0.7f'c - f'pe)Ac và f'c là cường độ chịu nén theo mẫu lăng trụ 15x30cm ( đối với mẫu 15x15x15cm thì phải thấp hơn nữa - 0.6f'c-f'pe), thay vì sử dụng hệ số một cách cứng nhắc (0.85f'c -fpe)Ac theo TCVN 205 là quá cao đối với công nghệ vật liệu thực tế trong nước và ngòai tầm đối với các nhà cung cấp cọc.