Phân tích nhóm cọc

Nhóm cọc không phải là chín cọc đơn. Đài liên kết chúng để cùng chuyển động, và đất trước cọc phía sau đã bị cọc phía trước đẩy đi. Cả hai hiệu ứng đều làm thay đổi tải trọng thực tế mỗi cọc phải chịu, và đó chính là những gì công cụ này tính toán.

Hệ số p-multiplier là gì

Cọc trong nhóm bố trí sát nhau huy động sức kháng đất ít hơn cọc đơn. Cọc phía trước đã làm dịch chuyển chính khối đất đó, nên cọc phía sau gặp phải nền đã bị xáo trộn và giảm tải một phần - hiệu ứng che chắn. Cách xử lý tiêu chuẩn là nhân toàn bộ đường cong p-y với hệ số Pm nhỏ hơn một. Công cụ dùng AASHTO LRFD Bảng 10.7.2.4-1: ở khoảng cách ba lần đường kính, hàng dẫn đầu giữ 0,80 sức kháng, hàng thứ hai 0,40 và hàng thứ ba trở đi 0,30. Ở năm lần đường kính, các giá trị này tăng lên 1,00, 0,85 và 0,70; vượt quá năm lần đường kính các cọc được xem như cọc đơn.

Hàng nào là hàng nào phụ thuộc hướng tải trọng

Hàng được đếm theo phương tải trọng tác dụng, và hàng 1 là hàng mà tải trọng đẩy về phía đó. Điều này nghĩa là một nhóm đối xứng về mặt bằng lại không đối xứng về hệ số: đảo chiều tải trọng thì hàng dẫn đầu trở thành hàng sau cùng. Công cụ xác định hàng từ bố trí mặt bằng và hướng tải chứ không yêu cầu bạn đánh số, nên việc đánh số không thể lệch khỏi hình học.

Lực cắt mỗi cọc phải chịu

Vì đài là tuyệt đối cứng, mọi đầu cọc dịch chuyển như nhau - nên các cọc không chia đều tải trọng ngang mà chia theo mức sức kháng mỗi cọc còn huy động được. Với nhóm 3x3 mặc định ở khoảng cách 3D chịu 3.600 kN, hàng dẫn đầu chịu 585 kN mỗi cọc, hàng thứ hai 341 kN và hàng sau cùng 274 kN. Hàng dẫn đầu chịu hơn gấp đôi hàng sau, dù là cọc giống hệt trong cùng loại đất.

Lực dọc trục và lực nhổ

Mô men lật trên đài chủ yếu được chịu bởi lực nén và kéo dọc trục giữa hàng trước và hàng sau, không phải bởi uốn trong cọc - ngẫu lực làm việc trên bề rộng nhóm tính bằng mét, trong khi cọc uốn quanh đường kính của chính nó có cánh tay đòn ngắn hơn nhiều. Với nhóm mặc định, hàng dẫn đầu chịu nén 2.114 kN còn hàng sau cùng chịu kéo 114 kN. Cọc chịu nhổ là một trường hợp thiết kế khác: nó cần sức kháng thân cọc và liên kết chịu kéo với đài, và công cụ cảnh báo rõ thay vì để dấu trừ tự được phát hiện.

Chuyển vị đài - tịnh tiến, lún và xoay

Đài cứng có ba bậc tự do và công cụ báo cáo cả ba: chuyển vị ngang, độ lún và góc xoay. Với nhóm mặc định, các giá trị này là 20,6 mm, 5,4 mm và 3,35 miliradian. Chuyển vị ngang thường là con số mà kiểm tra trạng thái sử dụng quan tâm; góc xoay quan trọng khi nhóm cọc đỡ kết cấu nhạy với nghiêng, như trụ cầu hay chân cẩu.

Hiệu suất nhóm phụ thuộc mức tải

Hiệu suất nhóm - độ cứng nhóm chia cho độ cứng của cùng số cọc đơn - thường được trích dẫn như một con số duy nhất, nhưng nó không phải hằng số. Ở tải nhỏ, các cọc nằm trong phần gần tuyến tính của đường cong p-y, độ cứng ban đầu chiếm ưu thế và hiệu suất gần bằng một. Khi lò xo được huy động, các hệ số mới phát huy tác dụng. Với hồ sơ mặc định, hiệu suất khoảng 0,95 ở chuyển vị đài 1,5 mm và khoảng 0,33 ở tải làm việc gần 23 mm. Một con số hiệu suất không kèm mức tải thì ít có ý nghĩa.

Những gì công cụ này chưa kiểm tra

Công cụ phân phối tải trọng giữa các cọc. Nó không kiểm tra sức chịu tải dọc trục, độ lún, phá hoại khối hay cường độ bản thân đài, và ứng xử dọc trục của mỗi cọc được xem là tuyến tính. Một cọc hiển thị chịu 2.114 kN chưa được chứng minh là đủ khả năng chịu - đó là bài toán kiểm tra sức chịu tải dọc trục riêng. Độ cứng dọc trục được ước lượng từ tiết diện và sức chịu tải giới hạn, mà độ cứng dọc trục thực tế thay đổi rất nhiều theo phương pháp thi công và loại đất, nên thí nghiệm nén tĩnh cọc mới là nguồn đáng tin cậy.

Câu hỏi thường gặp