Phân tích thí nghiệm nén tĩnh cọc

by phinsnguyen | 24/03/2026

TCVN 10304:2025 Mục 7.3.2 và TCVN 9393

Thí nghiệm nén tĩnh (static load test) là phương pháp trực tiếp và đáng tin cậy nhất để xác định sức chịu tải thực tế của cọc tại hiện trường. Công cụ Thí nghiệm nén tĩnh cọc trên phinsnguyen.com đọc dữ liệu đường cong tải trọng — chuyển vị từ biên bản thí nghiệm, vẽ biểu đồ, và tự động tính sức chịu tải giới hạn $Q_u$ theo hai phương pháp: TCVN 10304:2025 và AASHTO LRFD 2024.

Phương pháp xác định $Q_u$

Theo TCVN 10304:2025 — Mục 7.3.2.3

Sức chịu tải giới hạn $Q_u$ được lấy tương ứng với độ lún giới hạn $s_{lim}$. Giá trị $s_{lim}$ thông thường là 35 mm.

Theo AASHTO LRFD 2024 — Mục 10.7.3.8.2

Phương pháp Davisson xác định $Q_f$ là giao điểm của đường cong tải trọng — chuyển vị với đường giới hạn $s_f$:

$$s_f = 4 + \frac{D}{120} + \frac{QL}{EA} \quad \text{nếu } D \leq 600 \text{ mm}$$

$$s_f = \frac{D}{30} + \frac{QL}{EA} \quad \text{nếu } D \geq 900 \text{ mm}$$

Nội suy tuyến tính nếu $600 < D < 900$ mm. Trong đó $QL/EA$ là biến dạng đàn hồi của cọc.

Số liệu đầu vào

Thông số cọc:

Ký hiệu Ý nghĩa Ghi chú
$D$ (mm) Đường kính cọc hoặc cạnh cọc vuông
$L$ (m) Chiều dài cọc
$f'_c$ (MPa) Cường độ chịu nén của bê tông (mẫu trụ 150×300 mm) $f'_c = 0.8B$
$A/A_0$ Hệ số diện tích tiết diện Xem bên dưới
$P_d$ (tấn) Tải trọng thiết kế của cọc Dùng làm trục hoành quy đổi
$s_{lim}$ (mm) Độ lún giới hạn — mục 7.3.2.3 Thường lấy 35 mm

Hệ số $A/A_0$:

  • Cọc khoan nhồi đặc: $A/A_0 = 1.0$
  • Cọc ống có chiều dày $t$: $A/A_0 = 4t(D - t) / D^2$
  • Cọc vuông cạnh $a = D$: $A/A_0 = 4/\pi \approx 1.273$

Dữ liệu thí nghiệm (textarea):

Nhập chuỗi các cặp giá trị theo định dạng (tỷ lệ tải, chuyển vị), liền nhau không cần ngăn cách.

  • Tỷ lệ tải = $Q / P_d$ (ví dụ: 0.2 tương ứng 20% $P_d$, 1.0 tương ứng 100% $P_d$)
  • Chuyển vị tính bằng mm
  • Có thể xuống dòng giữa các vòng gia tải để dễ đọc

Hướng dẫn nhập dữ liệu thí nghiệm

Biên bản thí nghiệm thường ghi kết quả theo từng cấp tải trọng (thường 10–20% $P_d$ mỗi cấp). Quy trình nhập:

  1. Xác định tỷ lệ tải = $Q_{cấp} / P_d$ Ví dụ: $P_d = 1150$ tấn, cấp tải 230 tấn → tỷ lệ = $230/1150 = 0.2$

  2. Lấy chuyển vị tại thời điểm ổn định của từng cấp (mm), từ biên bản đọc đồng hồ đo lún.

  3. Nhập theo thứ tự thời gian — gia tải từng bước rồi giảm tải. Bao gồm cả vòng dỡ tải và gia tải lại nếu có.

  4. Định dạng: mỗi cặp trong dấu ngoặc tròn, cách nhau bằng khoảng trắng hoặc xuống dòng.

Ví dụ — cọc D1200, $P_d = 1150$ tấn:

(0, 0)(0.2, 2.9)(0.4, 6.5)(0.6, 11.6)(0.8, 16.6)(1.0, 23.2)(0.6, 18.5)(0.2, 13.0)
(0, 9.4)(0.2, 12.6)(0.4, 17.9)(0.6, 23.2)(0.8, 28.4)(1.0, 34.4)(1.2, 40.3)(1.4, 55.5)(1.6, 77.1)
(1.65, 102.6)(1.6, 102.4)(1.2, 100.6)(0.8, 96.9)(0.4, 91.1)(0, 83.2)

Dòng 1: vòng gia tải sơ bộ đến 100% rồi dỡ về 0

Dòng 2–3: vòng gia tải chính đến 165% rồi dỡ hoàn toàn

Kết quả và biểu đồ

  • $Q_u$ (tấn) — sức chịu tải giới hạn theo TCVN 10304:2025, giao của đường cong với $s = s_{lim}$
  • $Q_f$ (tấn) — sức chịu tải giới hạn theo Davisson / AASHTO LRFD 2024
  • Biểu đồ — vẽ đường cong tải trọng — chuyển vị, đường $s_{lim}$ (ngang) và đường Davisson (xiên), giao điểm được đánh dấu rõ

Lưu ý áp dụng

  • Nếu đường cong chưa cắt ngang $s_{lim}$, lấy $Q_u = Q_{max}$ (tải lớn nhất trong dữ liệu)
  • Đường cong có thể bao gồm nhiều vòng tải — công cụ vẽ toàn bộ chuỗi theo thứ tự nhập

👉 Thí nghiệm nén tĩnh cọc — TCVN 10304:2025

Bình luận

Mời bình luận!