Hướng dẫn Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước (PLT)

Công dụng

Phần mềm tính sức kháng nén dọc trục theo vật liệu của cọc bê tông ly tâm ứng lực trước theo Phụ lục B TCVN 7888:2014, với ứng suất hữu hiệu σ_ce lấy từ Phụ lục A:

R_a = (σ_cu/α − σ_ce/4) · A_O

Ba chủng loại cọc: PC, PHC và NPH (cọc thân đốt).
Cỡ cọc và chiều dày thành chọn theo Bảng 1 (PC, PHC từ D300 đến D1200) và Bảng 2 (NPH); cấp tải A, AB, B, C.
Ứng suất hữu hiệu sau tổn thất do từ biến, co ngót và chùng ứng suất — CT (A.1) đến CT (A.6).
Sức chịu tải làm việc dài hạn, ngắn hạn và P_max khi đưa cọc vào thi công.
Tùy chọn tính khả năng chịu kéo N = σ_ce · A_O.
Kết quả cập nhật ngay theo từng ô nhập, có hình mặt cắt ngang và bản tính Excel / PDF.

Đây là sức chịu tải theo vật liệu, dùng để chọn cọc và chọn thiết bị thi công. Sức chịu tải theo đất nền phải tính riêng theo TCVN 10304 — bằng các công cụ Sức chịu tải của cọc theo SPT, theo bảng tra hoặc cọc chống trong cùng thẻ Nền móng. Sức chịu tải thiết kế lấy trị nhỏ hơn trong hai trị đó.

Mở phần mềm

Trong app Gnad Structure, bấm thẻ Nền móng rồi chọn SCT của cọc ly tâm theo vật liệu. Cửa sổ mở ra với sẵn một bài mẫu — cọc PHC D400 Class A, bê tông C80/96, thép chủ 8Ø7,1 mác 1275/1420 — để thấy ngay kết quả; sửa từng ô theo cọc của bạn.

Phần mềm chạy độc lập, không cần ETABS. Riêng hai nút xuất bản tính cần máy có Microsoft Excel.

Giao diện

Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước – TCVN 7888:2014✕

CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG LỰC TRƯỚCTCVN 7888:2014 – Phụ lục A, Phụ lục B, Bảng 1, Bảng 2, Bảng 3 và Điều 6

Dự án: (chưa đặt tên dự án)

📂 Mở file💾 Lưu file📊 Xuất Excel📄 Xuất PDF📋 Thông tin dự án PHC D400 Class A1

Cọc — Điều 4, Điều 5, Bảng 1 và Bảng 2 2

Chủng loại cọcPHC

Cấp tải (4.2)A

Đường kính ngoài D, mm400

Chiều dày thành t, mm65

Bê tông — 6.2 3

Cấp cường độC80/96

σ_cu thiết kế, MPa80

σ_cp khi cắt cáp, MPa40

E_c, MPa42 000

E_cp, MPa35 000

Thép chủ ứng lực trước — 6.1.5, Phụ lục A 4

Mác thép (PC bar)1275/1420

σ_py chảy dẻo, MPa1 275

σ_pu kéo đứt, MPa1 420

E_p, MPa200 000

Số thanh thép chủ8

Đường kính thanh Ø, mm7,1

☐ Tính toán khả năng chịu kéo của cọc 5

Mặt cắt ngang 6

Kết quả 7

A_O – tiết diện cọc68 408 mm²

A_p – thép chủ (µ)316,7 mm² 0,46 %

R_a dài hạn – CT (B.1)1 494,0 kN

R_a ngắn hạn – gấp 2 lần2 988,0 kN

P_max thi công ≤ 80 % trị ngắn hạn2 390,4 kN

Cửa sổ lúc vừa mở, với bài mẫu cọc PHC D400 Class A. Số liệu tính đúng theo chương trình.

#	Khu vực	Tác dụng
1	Dải tiêu đề và thanh công cụ	Tên dự án đang làm; nút mở / lưu hồ sơ `.plt`, xuất Excel, xuất PDF, nhập thông tin dự án. Cuối thanh là ký hiệu cọc đang tính.
2	Cọc	Chủng loại, cấp tải, đường kính ngoài D, chiều dày thành t; cọc NPH có thêm đường kính đốt D_k.
3	Bê tông	Cấp cường độ, σ_cu, σ_cp, E_c, E_cp — tự điền, sửa lại được.
4	Thép chủ ứng lực trước	Mác thép, σ_py, σ_pu, E_p, số thanh và đường kính thanh.
5	Ô tính chịu kéo	Tích vào thì thêm N chịu kéo vào mục Kết quả và vào bản tính.
6	Mặt cắt ngang	Vành khuyên bê tông và thép chủ vẽ theo tỉ lệ, kèm d, t, A_p, A_O và lớp bê tông bảo vệ.
7	Kết quả	A_O, A_p và hàm lượng µ, R_a dài hạn, R_a ngắn hạn, P_max. Đáy cửa sổ hiện dải vàng khi có cảnh báo, dải đỏ khi số liệu sai.

Các bước tính

Nhập thông tin dự án. Bấm 📋 Thông tin dự án — tên dự án hiện lên dải tiêu đề và in vào bản tính. Bỏ qua cũng được.
Chọn chủng loại cọc trước tiên. Đổi chủng loại là phần mềm điền lại cường độ bê tông và danh sách cỡ cọc.
Chọn đường kính D và cấp tải. Chiều dày thành t tự điền theo bảng; cọc NPH gõ thêm D_k.
Chọn cấp cường độ bê tông. Sửa σ_cp, E_c, E_cp nếu có số liệu của nhà sản xuất.
Khai thép chủ: chọn mác thép, nhập số thanh và đường kính thanh.
Tích ô chịu kéo nếu cần. Kết quả có thêm khả năng chịu kéo của cọc.
Đọc kết quả. Xem thêm dải cảnh báo ở đáy cửa sổ nếu có.
Xuất bản tính và lưu hồ sơ. Xuất Excel / PDF để xem đủ các bước và đối chiếu σ_ce với cấp tải; bấm 💾 Lưu file để giữ số liệu.

1. Cọc

Chấm tròn trên mặt cắt là thép chủ ứng lực trước; nét đứt trên hình mặt đứng là lòng rỗng của cọc.

Chủng loại cọc

PHC (mặc định) và NPH — bê tông không nhỏ hơn 80 MPa, hệ số α = 3,5.
PC — bê tông không nhỏ hơn 60 MPa, hệ số α = 4.
Đổi chủng loại, phần mềm điền lại σ_cu về mức tối thiểu của 6.2 (kéo theo E_c), điền lại σ_cp, E_cp, và đổi danh sách đường kính giữa Bảng 1 và Bảng 2. Cọc NPH không có cấp AB nên đang chọn AB sẽ lùi về A.

Đường kính D, chiều dày thành t và cấp tải — cọc PC, PHC

Ô Đường kính ngoài D là danh sách chọn theo Bảng 1. Chọn D là ô t được điền chiều dày danh nghĩa; ô Cấp tải chỉ liệt kê những cấp mà cỡ cọc đó có trong bảng.

D, mm	300	350	400	450	500	600	700	800	900	1000	1100	1200
t, mm	60	60	65	70	80	90	100	110	120	130	140	150
Cấp AB	có	—	có	—	có	có	có	có	—	có	—	có

Cấp A, B, C có ở mọi cỡ cọc. Ô t sửa lại được khi tăng chiều dày thành theo chú thích Bảng 1 — nhưng chọn lại D thì t trở về trị danh nghĩa, nên sửa t sau cùng.

Cọc NPH — đường kính đốt D_k

Với cọc NPH, ô D chọn đường kính thân theo Bảng 2 và hiện thêm ô Đường kính đốt D_k. Ô D_k không tự đổi khi đổi D — gõ D_k theo cặp của bảng dưới. Khi cặp D, D_k khớp một dòng, ô t tự điền.

Ký hiệu	D, mm	D_k, mm	t, mm
450 - 300	300	450	60
550 - 400	400	550	65
600 - 450	450	600	70
650 - 500	500	650	80
800 - 600	600	800	90
900 - 700	700	900	100
1000 - 800	800	1000	110
1100 - 900	1000	1100	120
1200 - 1000	1000	1200	130

Hai dòng cuối cùng ghi D = 1000 mm nên phân biệt nhau bằng D_k: gõ 1100 hoặc 1200.
Theo 5.1, D_k − D không vượt quá 150 mm với D đến 450 mm, và 200 mm với D từ 500 mm.
Ký hiệu trên thanh công cụ ghi theo dạng NPH D550-400 Class A.

Hai dòng cuối của Bảng 2 có chỗ chưa nhất quán trong bản in tiêu chuẩn: ký hiệu 1100-900 nhưng cột đường kính ghi 1000 mm, và các trị cơ lý trùng với cỡ D1000, D1200 của Bảng 1. Phần mềm chép nguyên văn và phát cảnh báo khi chọn phải — đối chiếu hồ sơ nhà sản xuất trước khi dùng.

2. Bê tông

Cấp cường độ, σ_cu và E_c

Chọn Cấp cường độ là σ_cu (cường độ nén mẫu trụ 150×300) và E_c tự điền:

Cấp cường độ	C60/72	C70/84	C80/96	C90/108
σ_cu, MPa	60	70	80	90
E_c, MPa	37 000	40 000	42 000	45 000

Gõ thẳng một σ_cu khác bốn cấp trên thì ô Cấp cường độ để trống, còn E_c ước theo ACI 363R: E_c = 3320·√σ_cu + 6900 (MPa).

σ_cp và E_cp tại thời điểm cắt cáp

Hai ô này điền theo chủng loại cọc và cấp tải:

σ_cp / E_cp, MPa	Cấp A	Cấp AB	Cấp B	Cấp C
PC	35 / 34 000	35 / 34 000	35 / 34 000	35 / 34 000
PHC, NPH	40 / 35 000	40 / 35 000	45 / 36 000	45 / 36 000

Với cọc PHC, C.2.2 yêu cầu σ_cp không nhỏ hơn 30 MPa ở cấp A, AB và 40 MPa ở cấp B, C. Các trị điền sẵn đều đạt; sửa tay xuống dưới mức đó thì phần mềm cảnh báo.

σ_cp, E_c và E_cp không do TCVN 7888:2014 quy định. Phần mềm điền sẵn để tính được ngay, nhưng số liệu chính thức phải lấy theo hồ sơ thiết kế cọc hoặc kết quả thí nghiệm của nhà sản xuất. Nhập tay các trị này sau cùng: đổi σ_cu hoặc cấp cường độ là E_c bị điền lại, đổi chủng loại hoặc cấp tải là σ_cp, E_cp bị điền lại.

3. Thép chủ ứng lực trước

Mác thép (PC bar) — chọn nhanh một trong ba mác dưới đây, σ_py và σ_pu tự điền. Hai ô vẫn sửa được theo chứng chỉ thép thực tế.
E_p — mô đun đàn hồi của thép, mặc định 200 000 MPa.
Số thanh thép chủ và Đường kính thanh Ø — đường kính thường dùng 7,1 · 9,0 · 10,7 · 12,6 · 14,0 mm. A_p = n · πØ²/4.

Mác thép	σ_py, MPa	σ_pu, MPa	σ_pi = min(0,8σ_py; 0,7σ_pu)
1275/1420	1 275	1 420	994 MPa
1080/1230	1 080	1 230	861 MPa
930/1080	930	1 080	744 MPa

Ứng suất căng ban đầu σ_pi không phải nhập: Phụ lục A yêu cầu σ_pi ≤ 0,8σ_py và ≤ 0,7σ_pu, phần mềm lấy thẳng trị nhỏ hơn. Ba hệ số của Phụ lục A cũng cố định: k = 0,025; ε_s = 1,5×10⁻⁴; Ψ = 2,0.

Khả năng chịu kéo

Tích ô Tính toán khả năng chịu kéo của cọc để thêm ô N chịu kéo = σ_ce·A_O vào mục Kết quả và mục II.5 vào bản tính. Đây là lực kéo dọc trục làm triệt tiêu hết ứng suất nén trước — ngưỡng cọc bắt đầu nứt. TCVN 7888:2014 không quy định trị này.

Đọc kết quả

Mục Kết quả

Ô	Ý nghĩa	Bài mẫu
A_O – tiết diện cọc	Diện tích vành khuyên π/4·(D² − d²), với d = D − 2t.	68 408 mm²
A_p – thép chủ (µ)	Tổng diện tích thép chủ và hàm lượng µ = A_p/A_O.	316,7 mm² · 0,46 %
R_a dài hạn	Sức chịu tải làm việc dài hạn theo vật liệu — CT (B.2) với cọc PC, CT (B.4) với PHC, NPH.	1 494,0 kN
R_a ngắn hạn	Gấp 2 lần trị dài hạn — CT (B.3), CT (B.5).	2 988,0 kN
P_max thi công	Sức chịu tải làm việc thực tế tối đa khi đưa cọc vào thi công, bằng 80 % trị ngắn hạn.	2 390,4 kN
N chịu kéo	σ_ce·A_O — chỉ hiện khi tích ô chịu kéo.	278,4 kN

Kết quả tính lại ngay khi rời một ô nhập. Có lỗi số liệu thì mục Kết quả để trống, hình mặt cắt hiện Chưa đủ số liệu hợp lệ để vẽ.

Mặt cắt ngang

Vẽ theo tỉ lệ thật: vành khuyên bê tông, thép chủ rải đều trên vòng tròn cách mặt ngoài một lớp bê tông bảo vệ. Cọc NPH vẽ thêm vành đốt D_k bằng nét đứt. Lớp bảo vệ lấy theo 6.3.3 và chỉ dùng để vẽ, không tham gia tính:

Đường kính D	≤ 400 mm	450 – 500 mm	≥ 600 mm
Lớp bảo vệ, không nhỏ hơn	20 mm	25 mm	35 mm

Đối chiếu σ_ce với cấp tải — 6.5

Ứng suất hữu hiệu σ_ce không hiện trên cửa sổ mà nằm ở mục II.3 của bản tính. Theo 6.5, σ_ce phải bằng trị quy định của cấp tải, sai số cho phép ± 5 %:

Cấp tải	A	AB	B	C
σ_ce quy định	4 MPa	6 MPa	8 MPa	10 MPa
Dải ± 5 %	3,8 – 4,2	5,7 – 6,3	7,6 – 8,4	9,5 – 10,5

Bài mẫu cho σ_ce = 4,070 MPa, lệch +1,7 % so với 4 MPa của cấp A — đạt. Nếu lệch ra ngoài dải, chỉnh số thanh hoặc đường kính thanh thép chủ: σ_ce tăng gần như tỉ lệ với A_p.

Dải cảnh báo (vàng)

Vẫn ra kết quả nhưng cần xem lại:

σ_cu nhỏ hơn mức tối thiểu của 6.2 — 60 MPa với cọc PC, 80 MPa với PHC, NPH.
σ_cp nhỏ hơn mức tối thiểu của C.2.2, hoặc σ_cp lớn hơn σ_cu.
Cọc NPH có D_k − D vượt giới hạn của 5.1.
Chọn phải cỡ cọc có chỗ chưa nhất quán trong bản in: D1000 của Bảng 1 (khả năng bền cắt cấp AB), hai dòng cuối của Bảng 2.
Mở hồ sơ có đường kính không nằm trong Bảng 1 / Bảng 2.

Cơ sở tính toán

Các bước dưới đây in đầy đủ trong bản tính Excel / PDF. Cột cuối là số liệu bài mẫu PHC D400 Class A, làm tròn. Tỉ số mô đun n' = E_p/E_cp, n = E_p/E_c; diện tích bê tông A_c = A_O − A_p.

Ứng suất hữu hiệu — Phụ lục A

Đại lượng	Công thức	CT	Bài mẫu
Ứng suất căng tính toán của thép	σ_pt = (1 − k/2)·σ_pi / (1 + n'·A_p/A_c)	(A.1)	956,2 MPa
Ứng suất nén ban đầu của bê tông	σ_cpt = σ_pt·A_p/A_c	(A.2)	4,448 MPa
Tổn thất do từ biến và co ngót	Δσ_pΨ = (n·Ψ·σ_cpt + E_p·ε_s) / [1 + n·σ_cpt/σ_pt·(1 + Ψ/2)]	(A.3)	69,29 MPa
Tổn thất do chùng ứng suất	Δσ_r = ½·k·σ_pt	(A.4)	11,95 MPa
Ứng suất hữu hiệu trong thép chủ	σ_pe = σ_pt − (Δσ_pΨ + Δσ_r)	(A.5)	874,9 MPa
Ứng suất hữu hiệu trong bê tông	σ_ce = σ_pe·A_p/A_c	(A.6)	4,070 MPa

Sức kháng nén dọc trục — Phụ lục B

Đại lượng	Công thức	CT	Bài mẫu
Dài hạn	R_a = (σ_cu/α − σ_ce/4)·A_O; α = 4 với PC, 3,5 với PHC, NPH	(B.2) / (B.4)	1 494,0 kN
Ngắn hạn	2·R_a	(B.3) / (B.5)	2 988,0 kN
Tối đa khi thi công	P_max = 0,8 · R_a ngắn hạn	—	2 390,4 kN

Bản tính và tệp hồ sơ

Thông tin dự án

Bấm 📋 Thông tin dự án để nhập Dự án, Hạng mục, Giai đoạn, Thiết kế, Kiểm tra và Ngày — cả sáu ô đều gõ tự do. Bấm Đồng ý mới ghi nhận, Huỷ thì giữ nguyên thông tin cũ. Phần này chỉ in lên đầu bản tính, không tham gia tính toán.

Xuất Excel / PDF

📊 Xuất Excel chép file mẫu bản tính, điền số liệu đầu vào và thông tin dự án rồi lưu thành tệp .xlsx mới. Các bước tính do công thức sẵn trong file mẫu tính ra, nên sửa số liệu đầu vào ngay trong Excel thì bản tính tự tính lại.
📄 Xuất PDF điền file mẫu như trên rồi in ra PDF, giữ nguyên khổ giấy và lề của mẫu.
Cả hai nút đều chạy qua Microsoft Excel — máy phải cài Excel. Excel mở ngầm nên mất vài giây, con trỏ chuột chuyển sang biểu tượng chờ.
Tên tệp gợi ý theo ký hiệu cọc: PHC-D400-A, NPH-D550-400-B. Xuất xong phần mềm hỏi có mở tệp không.

Bản tính gồm:

Mục	Nội dung
Đầu trang	Dự án, Hạng mục, Giai đoạn; Tính toán, Kiểm, Ngày; ký hiệu cọc.
I. Thông số đầu vào	I.1 thông số cọc · I.2 bê tông và thép chủ · I.3 n, n', k, A_p, A_O, A_c.
II. Tính toán	II.1 σ_pi, σ_pt, σ_cpt · II.2 tổn thất ứng suất · II.3 σ_pe, σ_ce · II.4 R_a dài hạn, ngắn hạn, P_max · II.5 khả năng chịu kéo (khi tích ô).

Lưu và mở hồ sơ `.plt`

💾 Lưu file ghi toàn bộ số liệu đầu vào: thông tin dự án, chủng loại, cấp tải, D, t, D_k, ô chịu kéo, bê tông và thép chủ.
📂 Mở file nạp lại đúng các trị đã lưu — kể cả σ_cp, E_c, E_cp đã sửa tay — rồi tính lại ngay.

Phạm vi áp dụng

Phần mềm xét cọc theo tiết diện, không nhận chiều dài cọc: mọi kết quả thuộc mặt cắt ngang.
R_a là sức chịu tải theo vật liệu của Phụ lục B, không kể uốn dọc. Sức chịu tải theo đất nền tính riêng theo TCVN 10304; sức chịu tải thiết kế lấy trị nhỏ hơn.
Cọc bê tông cốt thép thường (khoan nhồi, barrette, cọc đóng ép) dùng công cụ Sức chịu tải của cọc theo vật liệu.

Thông báo thường gặp

Thông báo	Nguyên nhân và cách xử lý
Dải đỏ ✗ ở đáy cửa sổ, mục Kết quả trống	Số liệu sai: một ô ≤ 0; t ≥ D/2 nên tiết diện hết lỗ rỗng; cọc NPH có D_k ≤ D; hoặc thép chủ chiếm hết tiết diện. Đọc dòng lỗi và sửa đúng ô.
Đường kính đốt D_k của cọc NPH phải lớn hơn đường kính thân cọc D.	Thường gặp khi đổi D của cọc NPH mà quên sửa D_k. Gõ D_k theo bảng cỡ cọc NPH ở mục 1. Cọc.
Gõ xong mà kết quả không đổi	Chưa rời ô — bấm `Tab` hoặc bấm sang ô khác. Nếu đã rời ô thì trong ô có ký tự không phải số: sửa lại rồi rời ô lần nữa. Xoá trắng một ô thì phần mềm vẫn tính theo trị cũ.
Máy chưa cài Microsoft Excel nên chương trình không điền được file mẫu…	Xuất Excel và xuất PDF đều cần Microsoft Excel. Cài Excel rồi xuất lại.
Không thấy file mẫu “0.-SCT-cọc-ly-tâm-theo-vật-liệu-7888-2014.xlsx” cạnh chương trình…	Thiếu file mẫu bản tính trong thư mục cài. Cập nhật Gnad Structure để tải lại công cụ.
… does not contain a definition for … khi bấm xuất	Lỗi của bản trước 2026.9.3. Cập nhật công cụ lên bản mới nhất.
Hộp thoại Không xuất excel được / Không xuất pdf được	Tệp cùng tên đang mở trong Excel hoặc trình đọc PDF — đóng tệp rồi xuất lại; hoặc chọn thư mục có quyền ghi.
Không mở được tệp / Không lưu được tệp	Tệp không phải hồ sơ `.plt` hợp lệ, hoặc thư mục không có quyền ghi.
Máy này chưa kích hoạt Gnad Structure.	Mở trực tiếp `CocLyTam7888.exe` trên máy chưa kích hoạt. Mở từ app Gnad Structure và nhập License key hoặc bấm Dùng thử 10 ngày.

Lưu ý

Kích thước nhập bằng mm, ứng suất và mô đun bằng MPa; lực ra kN.
Ô nhập được ghi nhận khi rời ô — bấm Tab hoặc bấm sang ô khác thì kết quả mới cập nhật.
Ô nhập nhận cả dấu phẩy lẫn dấu chấm thập phân; kết quả in theo dấu phẩy.
Số liệu không tự lưu khi đóng cửa sổ — bấm 💾 Lưu file nếu muốn dùng lại.
Kết quả là công cụ hỗ trợ; người thiết kế vẫn chịu trách nhiệm kiểm tra số liệu đầu vào và kết luận.

Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước