TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 9246 : 2012
CỌC ỐNG VÁN THÉP
Steel pipe sheet piles
Lời nói đầu
TCVN 9246: 2012 được biên soạn trên cơ sở JIS A 5530:2010.
TCVN 9246:2012 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 17 Thép biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
CỌC ỐNG VÁN THÉP
Steel pipe sheet piles
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định cọc ống ván thép được sử dụng cho kết cấu kè bao ngoài, kết cấu tường chống ngập1), kết cấu móng của công trình xây dựng và những công trình tương tự.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho cọc ống ván thép có đường kính ngoài từ 500 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 C) và theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.
CHÚ THÍCH 1: Cấu tạo cọc ống ván thép và ký hiệu của từng bộ phận được thể hiện trên Hình 1 tới Hình 3. Thân ống thép 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 (sau đây gọi là các ống nối). Một cọc ống ván thép được định nghĩa là một cụm thân ống thép liên kết với nhau bằng các tai nối. Một số cọc ống ván thép không có tai nối, phụ thuộc vào điều kiện sử dụng hoặc cấu tạo phần thân.
Đối với các cọc ống ván thép được nối tại nơi sản xuất, những cọc phía trên, ở giữa và phía dưới được ký hiệu tương ứng là cọc ống ván thép trên, cọc ống ván thép giữa và cọc ống ván thép dưới. Khi có hai hoặc nhiều hơn cọc ống ván thép giữa, cọc thấp nhất được chỉ định là cọc ống ván thép giữa đầu tiên, tiếp theo là cọc ống ván thép ở giữa thứ hai, thứ ba v.v… Ngoài ra những thành phần sử dụng để liên kết các tai nối của cọc ống ván thép với nhau tại công trường được chỉ rõ là các liên kết tai nối.
CHÚ THÍCH 2: Mối hàn chu vi tại nơi sản xuất để nối những ống hở lại với nhau tạo nên thân của ống thép phải do nhà sản xuất thực hiện, những mối hàn chu vi tại công trường liên quan đến mối hàn chu vi để nối các cọc ống ván thép lại với nhau phải do nhà thầu thi công thực hiện.
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 phòng.
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 tính.
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 welded joints (Kiểm tra không phá hủy mối hàn – Kiểm tra mối hàn bằng chụp tia bức xạ).
3. Ký hiệu và phân loại cấp cọc
3.1. Ký hiệu cọc ống ván thép bao gồm các chữ và số như sau:
- SPSP: Chữ viết tắt của cọc ván ống thép theo tiếng Anh (Steel Pipe Sheet Piles).
- Ba chữ số tiếp sau chỉ giới hạn bền kéo nhỏ nhất tính bằng megapascal (MPa).
3.2. Cọc ống ván thép được chia thành 3 cấp theo Bảng 1.
Bảng 1 – Ký hiệu cấp cọc ống ván thép
-
Ký hiệu cấp cọc
|
Giới hạn bền kéo
MPa
|
SPSP 345
|
≥ 345
|
SPSP 400
|
≥ 400
|
SPSP 490
|
≥ 490
|
4. Phương pháp sản xuất
4.1. Ống hở được sản xuất bằng cách hàn xoắn ốc và 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 mối 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. Thân ống thép là ống hở duy nhất hoặc là các ống nối từ các ống hở bằng cách hàn theo chu vi tại nơi sản xuất. Những ống nối có thể được chế tạo bằng cách liên kết các ống hở khác cấp nhau hoặc có chiều dày khác nhau bằng cách hàn chu vi tại nơi sản xuất.
4.3. Cọc ống ván théo được tạo ra bằng cách hàn tai nối vào thân của ống thép.
5. Thành phần hóa học
Các ống hở được xác định thành phần hóa học phù hợp với 12.1 và kết quả phân tích mẻ nấu của chúng phải theo Bảng 2.
Bảng 2 – Thành phần hóa học
Tính bằng phần trăm
Kí hiệu cấp
|
C
|
Si
|
Mn
|
P
|
S
|
SPSP 345
|
–
|
–
|
–
|
≤ 0,050
|
≤ 0,050
|
SPSP 400
|
≤ 0,25
|
–
|
–
|
≤ 0,040
|
≤ 0,040
|
SPSP 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 12.2 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. Tuy nhiên giới hạn bền kéo của chi tiết 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
Kí 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 4
Hướng vuông góc với trục ống
|
SPSP 345
|
≥ 345
|
≥ 205
|
≥ 18
|
≥ 345
|
2/3D
|
SPSP 400
|
≥ 400
|
≥ 235
|
≥ 18
|
≥ 400
|
2/3D
|
SPSP 490
|
≥ 490
|
≥ 315
|
≥ 18
|
≥ 490
|
7/8D
|
CHÚ THÍCH: 1 MPa = 1 N/mm2
|
Tính bằng milimet
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 4 – Mẫu thử kéo
7. Mối hàn chu vi tại nơi sản xuất
Mối hàn chu vi tại nơi sản xuất và chất lượng của chúng 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 trong nhóm ống hở được hàn nối.
7.2. Chất lượng
Mối hàn chu vi tại nơi sản xuất phải được kiểm tra bằng chụp tia bức xạ theo 12.3 và khuyết tật phải là mức chấp nhận 2 theo TCVN 7508.
8. Vật liệu của tai nối và tai nối liên kết
Vật liệu của tai nối và tai nối liên kết phải có cơ tính bằng hoặc cao hơn cơ tính của SPSP 345 đối với cọc cấp SPSP 345 và của ống hở SPSP 400 đối với cọc cấp SPSP 400 và SPSP 490 và thích hợp với vật liệu ống hở.
Những vật liệu hàn được sử dụng để lắp ghép các tai nối và tai nối liên kết phải có giới hạn bền kéo bằng hoặc cao hơn giới hạn bền kéo quy định của vật liệu làm tai nối và tai nối liên kết và phù hợp với quy định của 7.1.
9. Phụ kiện, tạo hình, sơn và phủ
Khách hàng có thể chỉ định các phương pháp tạo hình, sơn và phủ cho các phụ kiện gắn với cọc ống ván thép, các phương pháp tạo hình, sơn và phủ cho cọc. Trong trường hợp này chất lượng bề mặt, cách kiểm tra, ghi nhãn và các yêu cầu khác phải theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng. Ngoài những yêu cầu được quy định trong tiêu chuẩn này, hình dạng và kích thước điển hình của phụ kiện gắn với thân ống thép được trình bày trong Phụ lục A, các mẫu điển hình về tạo hình, sơn và phủ trên thân ống thép được trình bày trong Phụ lục B.
Các yêu cầu về phụ kiện, phương pháp tạo hình, sơn và phủ này có thể được khách hàng chỉ định theo thỏa thuận trước với nhà sản xuất.
10. Hình dạng, kích thước, khối lượng và dung sai
10.1. Hình dạng bao ngoài của cọc ống ván thép
Hình dạng bao ngoài của cọc ống ván thép phải như được trình bày trên Hình 5. Khi nối các ống hở có chiều dày khác nhau, các ống hở phải được gia công trước tại nơi sản xuất theo thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.
CHỈ DẪN: Mặt đỉnh là đầu trên của cọc ống ván thép và bề mặt tại mũi cọc là đầu dưới của cọc ống ván thép.
Hình 5 – Hình dạng 2 mặt đỉnh – đáy và các mối hàn chu vi ở công trường của cọc ống ván thép
a) Chiều dài của phần bị cắt ở mặt trong ống không được nhỏ hơn 4 (t1 - t2). Tuy nhiên, khi t1 - t2 không lớn hơn 2 mm, không chú ý đến mối hàn 2 mặt trong và ngoài được thi công như thế nào; 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, không yêu cầu phải cắt đi.
Hình 6 – Hình dạng mối hàn chu vi tại nơi sản xuất của các ống hở có chiều dày khác nhau
10.2. Hình dạng tai nối và tai nối liên kết của cọc ống ván thép
Nếu không có chỉ dẫn khác, hình dạng tai nối và tai nối liên kết của cọc ống ván thép phải phù hợp với Hình 7. Các ví dụ về kích thước tai nối và tai nối liên kết được trình bày ở Bảng 4.
Hình 7 – Dạng tai nối và liên kết tai nối
Bảng 4 – Các kích thước tai nối và tai nối liên kết điển hình
Tính bằng milimét
Dạng tai nối
|
Kích thước tai nối
|
Chú thích
|
Dạng L – T
L: Thép góc
T: Thép chữ T
|
L: 65 x 65 x 8
T: 125 x 9 x (x 39 x 12)
L: 75 x 75 x 9
T: 125 x 9 x (x 39 x 12)
L: 100 x 75 x 10
T: 125 x 9 x (x 39 x 12)
|
L: A x C x t
T: B x t2 (x H x t1)
|
Dạng P – P
P: Thép ống
|
P: Ø165,2 x 9
P: Ø165,2 x 11
|
P: D x t
|
Dạng P – T
P: Thép ống
T: Thép chữ T
|
P: Ø165,2 x 9
T: 76 x 85 x 9 x 9
|
P: D x t
T: H x B x t1 x t2
|
10.3. Kích thước và khối lượng của thân ống thép
Kích thước và khối lượng của thân ống thép như sau:
a) Đường kính ngoài, chiều dày, diện tích mặt cắt ngang và khối lượng đơn vị của thân ống thép được quy định trong Bảng 5.
b) Chiều dài của ống hở thường là 2 m hoặc lớn hơn. Chiều dài của thân ống thép thường là 6 m hoặc tăng thêm theo bội số của 0,5 m.
Bảng 5 – Kích thước a) 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
l
cm4
|
Mô-đun quán tính
Z
cm3
|
Bán kính quán tính
i
cm
|
Diện tích mặt ngoài
m2/m
|
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
147
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
|
14
16
19
|
477,6
544,9
645,3
|
375
428
506
|
704 x 103
800 x 103
943 x 103
|
128 x 102
146 x 102
171 x 102
|
38,4
38,3
38,2
|
3,46
3,46
3,46
|
1117,6
|
14
16
19
|
485,4
553,7
655,8
|
381
435
515
|
739 x 103
840 x 103
990 x 103
|
132 x 102
150 x 102
177 x 102
|
39,0
39,0
38,8
|
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
|
16
19
22
|
645,4
764,6
883,3
|
507
600
693
|
133 x 104
157 x 104
180 x 104
|
205 x 102
241 x 102
278 x 102
|
45,4
45,3
45,2
|
4,08
4,08
4,08
|
1320,8
|
16
19
22
|
655,9
777,0
897,7
|
515
610
705
|
140 x 104
165 x 104
189 x 104
|
211 x 102
249 x 102
287 x 102
|
46,1
46,0
45,9
|
4,15
4,15
4,15
|
1400
|
16
19
22
|
695,7
824,3
952,4
|
546
647
748
|
167 x 104
197 x 104
226 x 104
|
238 x 102
281 x 102
323 x 102
|
48,9
48,8
48,7
|
4,40
4,40
4,40
|
1422,4
|
16
19
22
|
706,9
837,7
967,9
|
555
658
760
|
175 x 104
206 x 104
237 x 104
|
246 x 102
290 x 102
334 x 102
|
49,7
49,6
49,5
|
4,47
4,47
4,47
|
1500
|
19
22
25
|
884,0
1021,5
1158,5
|
694
802
909
|
242 x 104
279 x 104
315 x 104
|
323 x 102
372 x 102
420 x 102
|
52,4
52,3
52,2
|
4,71
4,71
4,71
|
1524,0
|
19
22
25
|
898,3
1038,1
1177,3
|
705
815
924
|
254 x 104
293 x 104
331 x 104
|
334 x 102
384 x 102
434 x 102
|
53,2
53,1
53,0
|
4,79
4,79
4,79
|
1600
|
19
22
25
|
943,7
1090,6
1237,0
|
741
856
971
|
295 x 104
340 x 104
384 x 104
|
369 x 102
424 x 102
480 x 102
|
55,9
55,8
55,7
|
5,03
5,03
5,03
|
1625,6
|
19
22
25
|
959,0
1108,3
1257,1
|
753
870
987
|
309 x 104
356 x 104
403 x 104
|
381 x 102
438 x 102
495 x 102
|
56,8
56,7
56,6
|
5,11
5,11
5,11
|
1800
|
22
25
|
1228,9
1394,1
|
965
1094
|
486 x 104
549 x 104
|
540 x 102
610 x 102
|
62,9
62,8
|
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 số học của khối lượng đơn vị được tính bằng công thức sau với khối lượng riêng của thép là 7,85 g/cm3 và được làm tròn tới 3 chữ số có nghĩa theo TCVN 1517. Trong trường hợp lớn hơn 1000 kg/m, được làm tròn tới 4 chữ số.
W = 0,02466t(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 trên phải theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất với khách hàng.
|
10.4. Hình dạng và dung sai kích thước của cọc ống ván thép
Hình dạng và dung sai về kích thước của cọc ống ván thép phải phù hợp với các mức quy định nêu tại mục a) và b) dưới đây. Trong trường hợp cọc ống ván thép có đường kính ngoài nhỏ hơn 500 mm hoặc lớn hơn 2000 mm hoặc trong trường hợp tỷ số t/D nhỏ hơn 1,1%, hình dạng và dung sai kích thước phải theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng.
a) Hình dạng và dung sai kích thước của cọc ống ván thép phải phù hợp với các quy định trong Bảng 6.
b) Đối với mối hàn chu vi tại công trường, độ lệch tuyến tính tại mối nối giữa hai cọc ống ván thép (sau đây gọi là “độ lệch tuyến tính của mối hàn chu vi tại công trường”) phải bằng chênh lệch chiều dài ngoại biên giữa các thân ống thép đã chia chovà dung sai cho phép phải phù hợp với quy định trong Bảng 7, với = 3,1416.
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |