Hướng dẫn Sức chịu tải của cọc theo vật liệu (PVL)

Công dụng

Phần mềm tính sức chịu tải theo vật liệu R_vl của cọc bê tông cốt thép theo 7.1.5 TCVN 10304:2025, đặc trưng vật liệu lấy theo TCVN 5574:2018:

R_vl = φ · (γ_cb · γ'_cb · R_b · A_b + R_sc · A_s)

Bốn loại cọc: cọc khoan nhồi, cọc barrette (tính trọn panel), tường vây (tính cho 1 m dài), cọc đóng (ép).
Chiều dài tính toán theo 7.1.5.2 và Phụ lục A với đủ bốn trường hợp, hệ số biến dạng α_ε tự tính.
Hệ số điều kiện làm việc γ_cb, γ'_cb theo 7.1.5.3, chọn theo điều kiện thi công.
Tính cả sức chịu tải khi chịu kéo R_vl,kéo = R_s · A_s cho cọc đại trà.
Kết quả cập nhật ngay theo từng ô nhập; có hình mặt cắt, thuyết minh chữ đầy đủ và bảng tra kèm theo.

Đây là sức chịu tải theo vật liệu. Sức chịu tải thiết kế của cọc lấy bằng trị nhỏ hơn giữa sức chịu tải theo vật liệu và theo đất nền (8.7) — phần đất nền tính bằng các công cụ Sức chịu tải của cọc theo SPT, theo bảng tra hoặc cọc chống trong cùng thẻ Nền móng.

Mở phần mềm

Trong app Gnad Structure, bấm thẻ Nền móng rồi chọn SCT của cọc theo vật liệu. Cửa sổ mở ra với sẵn một bài mẫu — cọc đóng (ép) 300 × 300 mm, bê tông B25, thép CB400-V 4Ø18 — để thấy ngay kết quả; sửa từng ô theo cọc của bạn.

Phần mềm chạy độc lập, không cần ETABS.

Giao diện

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu – 7.1.5 TCVN 10304:2025— ☐ ✕

SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC THEO VẬT LIỆU7.1.5 TCVN 10304:2025 Thiết kế móng cọc – vật liệu theo TCVN 5574:2018

Dự án: (chưa đặt tên dự án)

📂 Mở file💾 Lưu file📊 Xuất Excel📄 Xuất PDF📋 Thông tin dự án1

1. CỌC VÀ TIẾT DIỆN 2

Loại cọcCọc đóng (ép)Cọc đại trà

Dạng tiết diệnVuông

Cạnh b300 mm

Cốt thép dọc4d18

2. VẬT LIỆU – TCVN 5574:2018 3

Cấp bê tôngB25 R_b = 14,5 MPa

Cốt thép dọcCB400-V R_sc = 350 MPa

3. CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN – 7.1.5.2 4

Cách xác địnhCT (1): L₁ = L₀ + 2/αε – trường hợp chung

L₀ trên mặt đất0 m

Đất bao quanh cọc3. Cát bụi (0,6 ≤ e ≤ 0,8); cát pha dẻo…

Hệ số tỷ lệ K3 175 kN/m⁴

Hệ số ν0,7 – một đầu ngàm, một đầu khớp

4. HỆ SỐ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 5

γ_cb0,85

5. HỆ SỐ UỐN DỌC 6

Cách lấy φCông thức φ = 1,028 − 0,0000288λ² − 0,0016λ

Tiết diện và sơ đồThuyết minhBảng tra7

A – tiết diện cọc0,09 m²

A_s (μ)1 018 mm² 1,13 %

l_tt2,05 m

λ = l_tt/r23,7

φ0,974

R_vl chịu nén1 415,2 kN

R_vl chịu kéo = R_s·A_s356,3 kN

Cửa sổ lúc vừa mở, với bài mẫu cọc đóng (ép) 300 × 300. 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 `.pvl`, xuất Excel, xuất PDF, nhập thông tin dự án.
2	1. Cọc và tiết diện	Loại cọc, cọc đại trà hay thí nghiệm, kích thước và cốt thép dọc.
3	2. Vật liệu	Cấp bê tông, nhóm cốt thép; các cường độ và mô đun tự tra theo TCVN 5574:2018.
4	3. Chiều dài tính toán	Cách lập L₁, L₀, đất bao quanh cọc, hệ số K, hệ số ν.
5	4. Hệ số điều kiện làm việc	γ_cb và điều kiện thi công (ra γ'_cb) với cọc thi công trong hố khoan.
6	5. Hệ số uốn dọc	Cách lấy φ: công thức, tra bảng, bỏ qua hoặc tự nhập.
7	Ba thẻ bên phải	Tiết diện và sơ đồ — mặt cắt ngang có cốt thép và sơ đồ L₀, L₁; Thuyết minh — bản tính chữ đầy đủ; Bảng tra — bê tông, cốt thép, Bảng A.1, bảng φ.
8	Thanh kết quả	A, A_s và μ, l_tt, λ, φ, R_vl chịu nén, R_vl chịu kéo. Bên dưới hiện khung vàng khi có cảnh báo, khung 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 thuyết minh, bản tính. Bỏ qua cũng được.
Chọn loại cọc và cọc đại trà / cọc thí nghiệm; nhập kích thước tiết diện (mm) và cốt thép dọc kiểu 10d25.
Chọn cấp bê tông và nhóm cốt thép.
Lập chiều dài tính toán: chọn cách xác định, nhập L₀, chọn đất bao quanh cọc và chỉnh K, chọn hệ số ν.
Chọn điều kiện thi công nếu là cọc khoan nhồi, cọc barrette hoặc tường vây.
Chọn cách lấy hệ số uốn dọc φ.
Đọc kết quả ở thanh dưới cùng, xem cảnh báo nếu có, mở thẻ Thuyết minh để kiểm tra từng bước.
Xuất bản tính Excel / PDF và 💾 Lưu file để giữ số liệu.

1. Cọc và tiết diện

Dạng tiết diện không chọn riêng mà tự đi theo loại cọc:

Loại cọc	Tiết diện	Kích thước nhập	A	I (uốn dọc)
Cọc khoan nhồi	Tròn	Đường kính D	πD²/4	πD⁴/64
Cọc barrette	Chữ nhật, trọn panel	Bề dày h × dài L	L · h	L · h³/12 — quanh trục yếu
Tường vây	Chữ nhật, dải 1 m dài	Chỉ bề dày h	1,0 · h	1,0 · h³/12 — quanh trục yếu
Cọc đóng (ép)	Vuông	Cạnh b	b²	b⁴/12

Nhóm thép thứ nhất / thép chính Nhóm thép thứ hai / gia cường. Với cọc barrette, bốn thanh góc tính vào nhóm cạnh L.

Cọc đại trà và cọc thí nghiệm

Cọc đại trà — dùng cường độ tính toán R_b, R_sc; tính cả sức chịu tải khi chịu kéo.
Cọc thí nghiệm — cọc được gia tải tới trị giới hạn nên dùng cường độ tiêu chuẩn R_b,n thay R_b và R_s,n thay R_sc; không tính phần chịu kéo.
Tường vây luôn tính như cọc đại trà nên ô này bị khoá.

Nhập cốt thép dọc

Ghi như trên bản vẽ: 10d25 là 10 thanh Ø25. Dấu ngăn nhận d, D, Ø, φ, x hoặc khoảng trắng. Ô được chốt khi rời ô hoặc bấm Enter; gõ sai định dạng thì ô trả về giá trị cũ.

Loại cọc	Các ô cốt thép	Cách đếm
Cọc đóng (ép)	Cốt thép dọc	Tổng số thanh của tiết diện.
Cọc khoan nhồi	Cốt thép dọc · Cốt thép gia cường	Tổng số thanh mỗi nhóm; gia cường để trống nếu không có. Ô Phân bố đều theo chu vi chỉ đổi cách vẽ mặt cắt, không đổi A_s.
Cọc barrette	Cốt thép cạnh h · Cốt thép cạnh L	Số thanh trên mỗi cạnh, kể cả thanh góc. Tổng = 2·n_L + 2·n_h − 4. Mỗi nhóm khai ít nhất 2 thanh.
Tường vây	Mặt trong: thép chính + gia cường · Mặt ngoài: thép chính + gia cường	Số thanh trong dải 1 m dài của mỗi mặt; thép gia cường xen kẽ đều với thép chính.

2. Vật liệu

Cấp bê tông B15 … B60. Chọn cấp là R_b (Bảng 7), R_b,n (Bảng 6), E_b (Bảng 10) tự điền. Cấp B22,5 không có trong bảng của TCVN 5574:2018 nên các trị được nội suy giữa B20 và B25.
Nhóm cốt thép CB240-T, CB300-T, CB300-V, CB400-V, CB500-V. Chọn nhóm là R_s, R_sc (Bảng 13), R_s,n (Bảng 11) tự điền.
Các ô cường độ, mô đun chỉ để xem; đối chiếu đầy đủ ở thẻ Bảng tra.

3. Chiều dài tính toán

Theo 7.1.5.2, cọc được coi là thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện cách đáy đài một khoảng L₁. Ô Cách xác định có bốn lựa chọn:

Cách xác định	Công thức	Cần nhập
CT (1) – trường hợp chung	L₁ = L₀ + 2/α_ε	L₀, đất bao quanh cọc, K
Cọc ngàm trong đá, khi 2/α_ε > h	L₁ = L₀ + h	L₀, đất bao quanh cọc, chiều sâu ngàm trong đá h, K
Cọc khoan phun trong đất biến dạng rất lớn	L_d = 25d (E ≤ 2 MPa) hoặc 15d (2 < E ≤ 5 MPa), không quá 2h_g	Mô đun biến dạng, bề dày tầng yếu h_g
Tự nhập	L₁ nhập tay	L₁

L₀ — đoạn cọc từ đáy đài đến cao độ mặt đất quy hoạch; móng đài thấp thì L₀ = 0.
α_ε = ⁵√(K · b_p / (E · I)) theo CT (A.3). Chiều rộng quy ước b_p = d + 1 khi d ≥ 0,8 m, còn lại b_p = 1,5d + 0,5 (A.5). Cọc barrette lấy d là cạnh dài L; tường vây lấy b_p = 1,0 m đúng bề rộng dải.
Chiều dài chịu uốn dọc l_tt = ν · L₁, với ν chọn theo liên kết hai đầu: 0,5 hai đầu ngàm · 0,7 một đầu ngàm một đầu khớp · 1,0 hai đầu khớp · 2,0 một đầu ngàm một đầu tự do.

Đất bao quanh cọc và hệ số K — Bảng A.1

Chọn dòng đất thì ô K được điền trị giữa dải để gợi ý; sửa lại theo chỉ số chảy I_L và hệ số rỗng e thực tế (I_L cao, e lớn thì K nhỏ).

Dòng	Loại đất bao quanh cọc	K (kN/m⁴)	Trị gợi ý
1	Cát hạt thô (0,55 ≤ e ≤ 0,7); sét và sét pha cứng (I_L < 0)	6 000 ÷ 10 000	8 000
2	Cát mịn, cát vừa; cát pha cứng; sét và sét pha dẻo cứng và nửa cứng (0 ≤ I_L ≤ 0,75)	4 000 ÷ 6 000	5 000
3	Cát bụi (0,6 ≤ e ≤ 0,8); cát pha dẻo; sét và sét pha dẻo mềm (0,5 ≤ I_L ≤ 0,75)	2 350 ÷ 4 000	3 175
4	Sét và sét pha dẻo chảy (0,75 ≤ I_L ≤ 1,0)	1 350 ÷ 2 350	1 850
5	Cát lẫn sỏi sạn (0,55 ≤ e ≤ 0,7); đất hòn lớn có lẫn cát	16 750 ÷ 33 350	25 050

4. Hệ số điều kiện làm việc

γ_cb = 0,85 theo 7.1.5.3 — ô chỉ đọc.
γ'_cb — hệ số giảm bổ sung, chọn qua ô Điều kiện thi công. Ô này chỉ hiện với cọc khoan nhồi, cọc barrette và tường vây; cọc đóng (ép) lấy γ'_cb = 1,0.

γ'_cb	Điều kiện thi công
1,0	Đất loại sét, khoan tạo hố và đổ bê tông khô, không cần giữ thành
0,9	Khoan và đổ bê tông khô, dùng ống vách rút lên hoặc guồng xoắn rỗng ruột
0,8	Khoan và đổ bê tông có nước trong đất, dùng ống vách rút lên hoặc guồng xoắn
0,7	Khoan và đổ bê tông trong dung dịch bentonite hoặc dưới áp lực nước dư, không ống vách

5. Hệ số uốn dọc

Ô Cách lấy φ có bốn lựa chọn:

Công thức (mặc định): φ = 1,028 − 0,0000288λ² − 0,0016λ, không lấy quá 1.
Tra bảng φ theo λ, nội suy tuyến tính.
Bỏ qua uốn dọc: φ = 1.
Tự nhập φ, trong khoảng 0 < φ ≤ 1.

λ_b = l_tt/d	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
λ = l_tt/r	20,8	27,7	34,6	41,6	48,5	55,4	62,4	69,3	76,2	83,1	90,1	97,0	103,9
φ	1,00	0,98	0,96	0,93	0,89	0,85	0,81	0,77	0,73	0,68	0,64	0,59	0,54

φ là quy ước quen dùng trong thực hành móng cọc, có gốc từ TCVN 5574:1991 và TCXD 205:1998. TCVN 5574:2018 đã bỏ cách dùng φ và kể uốn dọc bằng hệ số khuếch đại mô men η = 1/(1 − N/N_cr) — với cọc mảnh hoặc chịu tải lệch tâm nên kiểm tra lại theo cách đó.

Đọc kết quả

Thanh kết quả

Ô	Ý nghĩa
A	Diện tích toàn tiết diện (tường vây: cho 1 m dài).
A_s (μ)	Tổng diện tích cốt thép dọc, mm², và hàm lượng μ = A_s/A.
l_tt, λ, φ	Chiều dài tính toán, độ mảnh λ = l_tt/r và hệ số uốn dọc.
R_vl chịu nén	φ · (γ_cb·γ'_cb·R_b·A_b + R_sc·A_s), với A_b = A − A_s. Cọc thí nghiệm dùng R_b,n, R_s,n.
R_vl chịu kéo	R_s · A_s — bê tông coi như đã nứt, không nhân φ. Chỉ hiện với cọc đại trà.

Đơn vị lực là kN cho cả cọc, riêng tường vây là kN/m dài.

Ba thẻ bên phải

Tiết diện và sơ đồ — mặt cắt ngang có bố trí cốt thép, cùng sơ đồ L₀, L₁ và tiết diện ngàm quy ước.
Thuyết minh — bản tính chữ theo 5 mục, ghi rõ công thức và số hiệu điều khoản. Chọn nội dung rồi Ctrl+C để chép sang Word.
Bảng tra — bê tông (Bảng 6, 7, 10), cốt thép (Bảng 11, 13), Bảng A.1 và bảng φ.

Khung cảnh báo (vàng)

Vẫn ra kết quả nhưng cần xem lại:

Độ mảnh λ > 104 — trị φ là ngoại suy ngoài dải bảng.
Đang bỏ qua uốn dọc trong khi λ > 28 — thiên về không an toàn.
Chọn cọc ngàm trong đá nhưng 2/α_ε ≤ h — phải quay về CT (1).
Cọc khoan phun có L₀ > 0 — L_d không cộng L₀; móng đài cao thì tự nhập chiều dài.
Hàm lượng cốt thép μ < 0,1 % hoặc > 6 %.
Cọc barrette khai dưới 2 thanh ở một cạnh.

Bản tính và tệp hồ sơ

Xuất Excel / PDF

📊 Xuất Excel điền kết quả vào file mẫu bản tính, kèm hình mặt cắt ngang, rồi lưu thành tệp .xlsx mới. 📄 Xuất PDF in chính trang đó ra PDF.
Cả hai nút đều chạy qua Microsoft Excel — máy phải cài Excel.
Bản tính chỉ giữ sheet của đúng loại đang tính: cọc đại trà hoặc cọc thí nghiệm.
Tên gợi ý theo tiết diện: 300x300 - coc dai tra, D800 - coc dai tra, 1200x2800 … (barrette), W800 … (tường vây).
Chỉ xuất được khi số liệu hợp lệ. Xuất xong phần mềm hỏi có mở tệp không.

Lưu và mở hồ sơ `.pvl`

💾 Lưu file ghi toàn bộ số liệu đầu vào: thông tin dự án, loại cọc, kích thước, vật liệu, cốt thép, chiều dài tính toán, điều kiện thi công, cách lấy φ.
📂 Mở file nạp lại và tính lại ngay. Hồ sơ tường vây lưu bằng bản cũ được tự nhận đúng là tường vây.

Phạm vi áp dụng

Chỉ tính cọc bê tông cốt thép chịu nén hoặc kéo dọc trục; không kể mô men uốn, tải lệch tâm.
Không có cọc ống, cọc ly tâm ứng lực trước (PC, PHC) — dùng công cụ SCT của cọc ly tâm theo vật liệu.
Không có cọc thép — tính theo TCVN 5575.
Cọc đóng (ép): chưa kiểm tra nội lực khi chế tạo, vận chuyển, cẩu lắp theo 7.1.5.3 — thuyết minh có nhắc lại yêu cầu này.
Sức chịu tải theo đất nền tính riêng; sức chịu tải thiết kế lấy trị nhỏ hơn (8.7).

Thông báo thường gặp

Thông báo	Nguyên nhân và cách xử lý
Khung đỏ ✗ ở thanh kết quả, các ô kết quả hiện `–`	Số liệu sai: kích thước ≤ 0, K ≤ 0, h hoặc h_g ≤ 0, ν ≤ 0, L₀ âm, φ tự nhập ngoài (0; 1], hoặc diện tích cốt thép lớn hơn tiết diện. Đọc dòng lỗi và sửa đúng ô.
Số liệu chưa hợp lệ nên chưa xuất được…	Bấm xuất khi đang có lỗi. Sửa hết lỗi trong khung đỏ rồi xuất lại.
Máy chưa cài Microsoft Excel…	Xuất Excel và xuất PDF đều cần Microsoft Excel. Có thể chép nội dung thẻ Thuyết minh sang Word thay thế.
Không tìm thấy tệp mẫu “0.-Tính-toan-SCT-coc-vat-lieu.xlsx”…	Thiếu file mẫu bản tính trong thư mục cài. Cập nhật Gnad Structure để tải lại công cụ.
Hộp thoại lỗi khi xuất	Nếu tệp cùng tên đang mở trong Excel hoặc trình đọc PDF, đóng tệp rồi xuất lại; hoặc chọn thư mục có quyền ghi.
Ô cốt thép tự trả về số cũ	Chuỗi nhập không đúng dạng `số thanh + dấu ngăn + đường kính`, ví dụ `12d20`.
Không mở được tệp / Không lưu được tệp	Tệp không phải hồ sơ `.pvl` hợp lệ, hoặc thư mục không có quyền ghi.
Máy này chưa kích hoạt Gnad Structure.	Mở trực tiếp `SucChiuTaiCocVatLieu.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 tiết diện nhập bằng mm, chiều dài bằng m.
Tường vây: A, A_s, số thanh thép và R_vl đều tính cho 1 m dài tường.
Số liệu không tự lưu khi đóng cửa sổ — bấm 💾 Lưu file nếu muốn dùng lại.
Ô nhập nhận cả dấu phẩy lẫn dấu chấm thập phân; kết quả in theo dấu phẩy.
Kết quả là công cụ hỗ trợ; người thiết kế vẫn chịu trách nhiệm kiểm tra số liệu đầu vào và kết luận.

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu