TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 9245 : 2012
CỌC ỐNG THÉP
Steel pipe piles
Lời nói đầu
TCVN 9245:2012 được biên soạn trên cơ sở JIS A 5525:2009
TCVN 9245:2012 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 17 Thép biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
CỌC ỐNG THÉP
Steel pipe piles
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các ống đơn của cọc ống thép hàn (sau đây gọi là “cọc”) dùng trong kết cấu móng các công trình xây dựng và những công trình tương tự.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho các cọc có đường kính ngoài từ 318,5 mm đến 2000 mm.
Trong trường hợp cọc có đường kính ngoài lớn hơn 2000 mm tham khảo các quy định của tiêu chuẩn này (xem Phụ lục D) và theo thoả thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.
Ngoài các quy định của tiêu chuẩn này, khách hàng có thể thoả thuận với nhà sản xuất quy định các đặc tính chất lượng của ống đơn có gân theo các quy định của Phụ lục A, hình dạng và kích thước của các phụ kiện điển hình liên kết với ống đơn được nêu tại Phụ lục B, và các ví dụ điển hình về cách tạo hình, sơn và phủ cho ống đơn được nêu tại Phụ lục C.
CHÚ THÍCH: Cấu tạo của cọc và ký mã hiệu của từng bộ phận như được thể hiện trên Hình 1.
Một ống đơn được định nghĩa là một ống hở duy nhất hoặc các ống hở được nối với nhau bằng mối hàn chu vi tại nơi sản xuất và một cọc được định nghĩa là một ống hoặc là sự kết hợp của nhiều ống đơn. Khi các ống đơn được hàn lại với nhau tại công trường, phần trên, phần giữa và phần dưới lần lượt được gọi là cọc trên, cọc giữa và cọc dưới. Trong trường hợp cọc giữa bao gồm hai hoặc nhiều hơn hai cọc, cọc thấp nhất được coi là cọc giữa đầu tiên, cọc ở trên được coi là cọc giữa thứ hai và v.v...
CHÚ THÍCH 2: Mối hàn chu vi tại nơi sản xuất được định nghĩa là mối hàn nối ống hở với ống hở tạo nên ống đơn bằng mối hàn chu vi do nhà sản xuất thực hiện, và mối hàn chu vi tại công trường được định nghĩa là mối hàn nối ống đơn với ống đơn tạo thành cọc do nhà thầu tiến hành.
Hình 1 – Cấu tạo của ống
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 197 (ISO 6892), Vật liệu kim loại – Thử kéo ở nhiệt độ thường.
TCVN 1517, Quy tắc viết và làm tròn số.
TCVN 4398 (ISO 377), Thép và sản phẩm thép – Vị trí lấy mẫu, chuẩn bị phôi mẫu và mẫu thử cơ học.
TCVN 4399 (ISO 404), Thép và các sản phẩm thép – Yêu cầu kỹ thuật chung khi cung cấp.
TCVN 7508 (EN 12517), Kiểm tra không phá hủy mối hàn- Kiểm tra mối hàn bằng chụp tia bức xạ - Mức chấp nhận.
TCVN 8310 (ISO 4136), Thử phá hủy mối hàn trên vật liệu kim loại – Thử kéo ngang.
TCVN 8998:2011 (ASTM E 415-08), Thép cacbon và thép hợp kim thấp – Phương pháp phân tích bằng quang phổ phát xạ chân không.
ISO 10474, Steel and steel products – Inspection documents (Thép và sản phẩm thép - Hồ sơ kiểm tra).
ISO 17636, Non-destructive examination of welds – Radiographic examination of fusion welded joints (Kiểm tra không phá hủy mối hàn – Kiểm tra bằng chụp tia bức xạ các liên kết hàn nóng chảy).
3. Ký hiệu và phân loại cấp cọc
3.1. Ký hiệu cọc ống thép bao gồm các chữ và số như sau:
- SPP: Chữ viết tắt của cọc ống thép theo tiếng Anh (Steel Pipe Piles).
- Ba chữ số tiếp sau chỉ giới hạn bền kéo nhỏ nhất tính bằng megapascal (MPa).
3.2. Cọc ống thép được chia thành 3 cấp theo Bảng 1.
Bảng 1 – Ký hiệu cấp cọc ống thép
Ký hiệu cấp cọc
|
Giới hạn bền kéo
MPa
|
SPP 345
|
≥ 345
|
SPP 400
|
≥ 400
|
SPP 490
|
≥ 490
|
4. Phương pháp sản xuất
4.1. Ống hở được sản xuất bằng cách hàn xoắn ốc hoặc hàn thẳng thép băng cuộn theo phương pháp hàn hồ quang điện hoặc hàn điện trở.
Mối hàn nối của các ống hở với nhau theo đường hàn chu vi tại nơi sản xuất phải được bố trí so le với nhau ít nhất bằng 1/8 chu vi ống.
4.2. Ống hở có gân tăng cường được chế tạo bằng cách hàn xoắn ốc liên tục thép băng cuộn trên đó gân được lắp vào liên tục và song song với hướng cán sao cho gân nằm ở phía bên trong và/hoặc ở phía bên ngoài của bề mặt của ống thép.
4.3. Một ống đơn được tạo ra bởi nhiều ống hở được hàn chu vi tại nơi sản xuất hoặc chính là một ống hở không mối hàn.
5. Thành phần hóa học
Các ống hở được xác định thành phần hóa học phù hợp với 11.1 và kết quả phân tích mẻ nấu của chúng phải theo Bảng 2.
Bảng 2 - Thành phần hóa học
Tính bằng phần trăm
Ký hiệu cấp cọc
|
C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
SPP 345
|
-
|
-
|
-
|
≤ 0,050
|
≤ 0,050
|
SPP 400
|
≤ 0,25
|
-
|
-
|
≤ 0,040
|
≤ 0,040
|
SPP 490
|
≤ 0,18
|
≤ 0,55
|
≤ 1,65
|
≤ 0,035
|
≤ 0,035
|
Các nguyên tố hợp kim khác với những nguyên tố được nêu trong bảng có thể được thêm vào, nếu có yêu cầu
|
6. Tính chất cơ học
Các ống hở phải được thử phù hợp với 11.2 và giới hạn bền kéo, giới hạn chảy, độ giãn dài của ống hở, giới hạn bền kéo của mối hàn và độ chống nén bẹp của ống hở phải phù hợp với Bảng 3. Đối với độ chống nén bẹp, các mẫu thử không được có các vết rạn hoặc nứt. Giới hạn bền kéo của mối hàn được áp dụng cho ống hở được sản xuất theo phương pháp hàn hồ quang và độ chống nén bẹp được áp dụng cho ống hở được sản xuất theo phương pháp hàn điện trở.
Bảng 3 - Tính chất cơ học
Ký hiệu cấp
|
Giới hạn bền kéo
MPa
|
Giới hạn chảy
MPa
|
Độ giãn dài
%
|
Giới hạn bền kéo của mối hàn
MPa
|
Độ chống nén bẹp
Khoảng cách giữa các tấm phẳng (H)
(D là đường kính ngoài của ống)
|
Mẫu thử theo Hình 2
Hướng vuông góc với trục ống
|
SPP 345
|
≥ 345
|
≥ 205
|
≥ 18
|
≥ 345
|
2/3D
|
SPP 400
|
≥ 400
|
≥ 235
|
≥ 18
|
≥ 400
|
2/3D
|
SPP 490
|
≥ 490
|
≥ 315
|
≥18
|
≥ 490
|
7/8D
|
CHÚ THÍCH: 1 MPa = 1 N/mm2
|
Tính bằng milimét
Chiều rộng
W
|
Chiều dài cữ
L
|
Chiều dài phần song song
P
|
Bán kính góc lượn
R
|
Chiều dày
T
|
25
|
50
|
60
|
nhỏ nhất 15
|
Chiều dày của vật liệu
|
CHÚ THÍCH: Khi sử dụng mẫu thử này cho phép băng có chiều dày không lớn hơn 3 mm, bán kính góc lượn R phải từ 20 mm đến 30 mm và chiều rộng B có đầu kẹp phải không nhỏ hơn 30 mm.
|
Hình 2 – Mẫu thử kéo
7. Mối hàn chu vi tại nơi sản xuất
Chất lượng của mối hàn chu vi tại nơi sản xuất phải như sau:
7.1. Vật liệu hàn
Các vật liệu hàn sử dụng cho mối hàn chu vi để liên kết những ống hở với nhau tạo nên một ống đơn phải có giới hạn bền kéo không nhỏ hơn giới hạn bền kéo của vật liệu ống hở và thích hợp với vật liệu ống hở.
Ngoài ra, vật liệu hàn sử dụng cho mối hàn chu vi tại nơi sản xuất của các loại ống hở khác nhau về cấp ống phải có giới hạn bền kéo bằng hoặc lớn hơn giới hạn bền kéo của vật liệu ống hở có giới hạn bền kéo thấp hơn.
7.2. Chất lượng
Mối hàn chu vi tại nơi sản xuất phải được kiểm tra bằng chụp tia bức xạ theo 11.3 và khuyết tật phải là mức chấp nhận 2 theo TCVN 7508 (EN 12517).
8. Phụ kiện, tạo hình, sơn và phủ
Khách hàng có thể quy định các phụ kiện đính kèm với cọc, phương pháp tạo hình, sơn và phủ. Trong trường hợp này hình dạng bên ngoài, cách kiểm tra, ghi nhãn và các yêu cầu khác phải theo thoả thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng. Các hình dạng và kích thước tiêu biểu của phụ kiện được nêu trong Phụ lục B, ví dụ điển hình của phương pháp tạo hình, sơn và phủ được nêu trong Phụ lục C.
9. Hình dạng, kích thước, khối lượng và dung sai của ống đơn
9.1. Hình dạng của đầu mút ống
Hình dạng hình học của đầu mút ống đơn được thể hiện trên Hình 3. Khi các ống có chiều dày khác nhau được nối lại, các ống phải được xử lý sơ bộ ngay tại nơi sản xuất theo quy định tại Hình 3. Khi có yêu cầu đặc biệt, việc gia cường hoặc các công việc cần thực hiện có thể được xác định bằng thoả thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
CHÚ THÍCH: Mặt đỉnh được coi là đầu tiên của cọc, còn mặt chân dưới được coi là đầu dưới của cọc như trong Hình 3.
Hình 3 – Hình dạng các đầu mút ống đơn và mối hàn chu vi tại công trường
CHỈ DẪN: a) Chiều dài phần bị cắt ở mặt trong ống hở không được nhỏ hơn 4(t1-t2). Việc cắt này có thể được bỏ qua khi (t1-t2) không lớn hơn 2 mm; hoặc khi (t1-t2) không lớn hơn 3 mm trong trường hợp đường hàn cả 2 mặt là mối hàn chu vi tại nơi sản xuất.
Hình 4 – Hình dạng mối hàn chu vi của các ống có chiều dày khác nhau
9.2. Kích thước và khối lượng đơn vị
Kích thước và khối lượng đơn vị của ống đơn như sau:
a) Đường kính ngoài, chiều dày, diện tích mặt cắt ngang và khối lượng đơn vị của ống đơn được cho trong Bảng 4.
Đối với các kích thước đường kính khác so với Bảng 4 theo thoả thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng (xem Phụ lục D).
b) Chiều dài của ống hở thường là 2 m hoặc dài hơn. Chiều dài của ống đơn là 6 m hoặc được tăng thêm theo bội số của 0,5 m.
9.3. Hình dạng và dung sai kích thước
Hình dạng và dung sai kích thước phải như sau:
a) Hình dạng của ống đơn và dung sai kích thước được cho trong Bảng 5.
b) Trong trường hợp thực hiện hàn chu vi tại công trường, độ lệch tuyến tính khi nối hai ống đơn (sau đây gọi là “ Độ lệch tuyến tính của mối hàn tại công trường”) phải bằng trị số chênh lệch của chu vi các ống đơn chia cho và dung sai phải tuân theo Bảng 6, với = 3,1416.
Bảng 4 – Kích thướca) và khối lượng đơn vị
Đường kính ngoài
D
mm
|
Chiều dày
t
mm
|
Diện tích mặt cắt ngang
A
cm2
|
Khối lượng đơn vị
W
kg/m
|
Thông số tham khảo
|
Mômen quán tính trục phẳng
I
cm4
|
Mô-đun quán tính
Z
cm3
|
Bán kính quán tính
i
cm
|
Diện tích mặt ngoài
m2/m
|
318,5
|
6,9
10,3
|
67,5
99,7
|
53,0
78,3
|
820 x 10
119 x 102
|
51,5 x 10
74,4 x10
|
11,0
10,9
|
1,00
1,00
|
355,6
|
6,4
7,9
11,1
|
70,2
86,3
120,1
|
55,1
67,7
94,3
|
107 x 102
130 x 102
178 x 102
|
60,2 x 10
73,4 x 10
100,3 x 10
|
12,4
12,3
12,2
|
1,12
1,12
1,12
|
400
|
9
12
|
110,6
146,3
|
86,8
115
|
211 x 102
276 x 102
|
105,7 x 10
137,8 x 10
|
13,8
13,7
|
1,26
1,26
|
406,4
|
9
12
|
112,4
148,7
|
88,2
117
|
222 x 102
289 x 102
|
109,2 x 10
142,4 x 10
|
14,1
14,0
|
1,28
1,28
|
500
|
9
12
14
|
138,8
184,0
213,8
|
109
144
168
|
418 x 102
548 x 102
632 x 102
|
167 x 10
219 x 10
253 x 10
|
17,4
17,3
17,2
|
1,57
1,57
1,57
|
508,0
|
9
12
14
|
141,1
187,0
217,3
|
111
471
171
|
439 x 102
575 x 102
663 x 102
|
173 x 10
227 x 10
261 x 10
|
17,6
17,5
17,5
|
1,60
1,60
1,60
|
600
|
9
12
14
16
|
167,1
221,7
257,7
293,6
|
131
174
202
230
|
730 x 102
958 x 102
111 x 103
125 x 103
|
243 x 10
319 x 10
369 x 10
417 x 10
|
20,9
20,8
20,7
20,7
|
1,88
1,88
1,88
1,88
|
609,6
|
9
12
14
16
|
169,8
225,3
262,0
298,4
|
133
177
206
234
|
766 x 102
101 x 103
116 x 103
132 x 103
|
251 x 10
330 x 10
381 x 10
431 x 10
|
21,2
21,1
21,1
21,0
|
1,92
1,92
1,92
1,92
|
700
|
9
12
14
16
|
195,4
259,4
301,7
343,8
|
153
204
237
270
|
117 x 103
154 x 103
178 x 103
201 x 103
|
333 x 10
439 x 10
507 x 10
575 x 10
|
24,4
24,3
24,3
24,2
|
2,20
2,20
2,20
2,20
|
711,2
|
9
12
14
16
|
198,5
263,6
306,6
349,4
|
156
207
241
274
|
122 x 103
161 x 103
186 x 103
211 x 103
|
344 x 10
453 x 10
524 x 10
594 x 10
|
24,8
24,7
24,7
24,6
|
2,23
2,23
2,23
2,23
|
800
|
9
12
14
16
|
223,6
297,1
345,7
394,1
|
176
233
271
309
|
175 x 103
231 x 103
267 x 103
303 x 103
|
437 x 10
577 x 10
668 x 10
757 x 10
|
28,0
27,9
27,8
27,7
|
2,51
2,51
2,51
2,51
|
812,8
|
9
12
14
16
|
227,3
301,9
351,3
400,5
|
178
237
276
314
|
184 x 103
242 x 103
280 x 103
318 x 103
|
452 x 10
596 x 10
690 x 10
782 x 10
|
28,4
28,3
28,2
28,2
|
2,55
2,55
2,55
2,55
|
900
|
12
14
16
19
|
334,8
389,7
444,3
525,9
|
263
306
349
413
|
330 x 103
382 x 103
434 x 103
510 x 103
|
733 x 10
850 x 10
965 x 10
113 x 10²
|
31,4
31,3
31,3
31,2
|
2,83
2,83
2,83
2,83
|
914,4
|
12
14
16
19
|
340,2
396,0
451,6
534,5
|
267
311
354
420
|
346 x 103
401 x 103
456 x 103
536 x 103
|
758 x 10
878 x 10
997 x 10
117 x 10²
|
31,9
31,8
31,8
31,7
|
2,87
2,87
2,87
2,87
|
1000
|
12
14
16
19
|
372,5
433,7
494,6
585,6
|
292
340
388
460
|
455 x 103
527 x 103
599 x 103
705 x 103
|
909 x 10
105 x 102
120 x 102
141 x 102
|
34,9
34,9
34,8
34,7
|
3,14
3,14
3,14
3,14
|
1016,0
|
12
14
16
19
|
378,5
440,7
502,7
595,1
|
297
346
395
467
|
477 x 103
553 x 103
628 x 103
740 x 103
|
939 x 102
109 x 102
124 x 102
146 x 102
|
35,5
35,4
35,4
35,3
|
3,19
3,19
3,19
3,19
|
1100
|
12
14
16
19
|
410,2
477,6
544,9
645,3
|
322
375
428
506
|
607 x 103
704 x 103
800 x 103
943 x 103
|
110 x 102
128 x 102
146 x 102
171 x 102
|
38,5
38,4
38,3
38,2
|
3,46
3,46
3,46
3,46
|
1117,6
|
12
14
16
19
|
416,8
485,4
553,7
655,8
|
327
381
435
515
|
637 x 103
739 x 103
840 x 103
990 x 103
|
114 x 102
132 x 102
150 x 102
177 x 102
|
39,1
39,0
39,0
38,8
|
3,51
3,51
3,51
3,51
|
1200
|
14
16
19
22
|
521,6
595,1
704,9
814,2
|
409
467
553
639
|
917 x 103
104 x 104
123 x 104
141 x 104
|
153 x 102
174 x 102
205 x 102
235 x 102
|
41,9
41,9
41,8
41,7
|
3,77
3,77
3,77
3,77
|
1219,2
|
14
16
19
22
|
530,1
604,8
716,4
827,4
|
416
475
562
650
|
963 x 103
109 x 104
129 x 104
148 x 104
|
158 x 102
180 x 102
212 x 102
243 x 102
|
42,6
42,5
42,4
42,3
|
3,83
3,83
3,83
3,83
|
1300
|
14
16
19
22
|
565,6
645,4
764,6
883,3
|
444
507
600
693
|
117 x 103
133 x 104
157 x 104
180 x 104
|
180 x 102
205 x 102
241 x 102
278 x 102
|
45,5
45,4
45,3
45,2
|
4,08
4,08
4,08
4,08
|
1320,8
|
14
16
19
22
|
574,8
655,9
777,0
897,7
|
451
515
610
705
|
123 x 104
140 x 104
165 x 104
189 x 104
|
186 x 102
211 x 102
249 x 102
287 x 102
|
46,2
46,1
46,0
45,9
|
4,15
4,15
4,15
4,15
|
1400
|
14
16
19
22
|
609,6
695,7
824,3
952,4
|
478
546
647
748
|
146 x 104
167 x 104
197 x 104
226 x 104
|
209 x 102
238 x 102
281 x 102
323 x 102
|
49,0
48,9
48,8
48,7
|
4,40
4,40
4,40
4,40
|
1422,4
|
14
16
19
22
|
619,4
706,9
837,7
967,9
|
486
555
658
760
|
154 x 104
175 x 104
206 x 104
237 x 104
|
216 x 102
246 x 102
290 x 102
334 x 102
|
49,8
49,7
49,6
49,5
|
4,47
4,47
4,47
4,47
|
1500
|
16
19
22
25
|
745,9
884,0
1021,5
1158,5
|
586
694
802
909
|
205 x 104
242 x 104
279 x 104
315 x 104
|
274 x 102
323 x 102
372 x 102
420 x 102
|
52,5
52,4
52,3
52,2
|
4,71
4,71
4,71
4,71
|
1524,0
|
16
19
22
25
|
758,0
898,3
1038,1
1177,3
|
595
705
815
924
|
215 x 104
254 x 104
293 x 104
331 x 104
|
283 x 102
334 x 102
384 x 102
434 x 102
|
53,3
53,2
53,1
53,0
|
4,79
4,79
4,79
4,79
|
1600
|
16
19
22
25
|
796,2
943,7
1090,6
1237,0
|
625
741
856
971
|
250 x 104
295 x 104
340 x 104
384 x 104
|
312 x 102
369 x 102
424 x 102
480 x 102
|
56,0
55,9
55,8
55,7
|
5,03
5,03
5,03
5,03
|
1625,6
|
16
19
22
25
|
809,1
959,0
1108,3
1257,1
|
635
753
870
987
|
262 x 104
309 x 104
356 x 104
403 x 104
|
322 x 102
381 x 102
438 x 102
495 x 102
|
56,9
56,8
56,7
56,6
|
5,11
5,11
5,11
5,11
|
1800
|
19
22
25
|
1063,1
1228,9
1394,1
|
834
965
1094
|
422 x 104
486 x 104
549 x 104
|
468 x 102
540 x 102
610 x 102
|
63,0
62,9
62,8
|
5,65
5,65
5,65
|
2000
|
22
25
|
1367,1
1551,2
|
1073
1218
|
669 x 104
756 x 104
|
669 x 102
756 x 102
|
69,9
69,8
|
6,28
6,28
|
CHÚ THÍCH: Giá trị bằng số của khối lượng đơn vị được tính bằng công thức sau với khối lượng riêng của thép là 7,85 g/cm3 và làm tròn tới ba chữ số có nghĩa theo TCVN 1517. Trong trường hợp lớn hơn 1000 kg/m, được làm tròn tới bốn chữ số.
W = 0,02466 x t x (D-t)
Trong đó
W: khối lượng đơn vị của ống (kg/m);
t: chiều dày của ống (mm);
D: đường kính ngoài của ống (mm);
0,02466: Hệ số chuyển đổi đơn vị để tính được W.
a) Những kích thước khác so với bảng phải theo thoả thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.
|
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |