Tinh toan mong mem (nhom7)

Nhưng trên thực tế, trongquá trình làm việc, móng bị biến dạng dẫn đến độ lún của nền đất là không đều do đó phản lực của nền đất lên đáy móng cũng không đều... Việc tính toán móng mềm

LÊ HUY CƯỜNG

„ KHÁI NIỆM CHUNG VỀ MÓNG MỀM

„ CÁC MÔ HÌNH NỀN

„ S Ử DỤNG PHẦN MỀM MÁY TÍNH ĐỂ TÍNH TOÁN MÓNG MỀM

„ VÍ DỤ MINH HO Ạ

Trong tính toán, để đơn giản, người kỹ sư thường coi móng là cấu kiện cứng tuyệt đối (không bị uốn

cong trong trong quá trình làm việc) khi đó ứng suất dưới móng phân bố bậc nhất Điều này chỉ chấp nhận được khi biến dạng của móng là nhỏ.

I KHÁI NIỆM VỀ MÓNG MỀM

Nhưng trên thực tế, trong

quá trình làm việc, móng bị biến dạng dẫn đến độ lún

của nền đất là không đều do

đó phản lực của nền đất lên đáy móng cũng không đều.

Điều này dẫn tới hai vấn đề:

x q

N dx

x

q

.

.2

1

Móng mềm là móng mà khi tính toán có

kể đến biến dạng của bản thân móng.

Việc tính toán móng mềm dựa theo các điều kiện:

•Điều kiện tiếp xúc giữa đáy móng và mặt nền sau khi lún

•Phương trình độ võng của dầm (theo sức bền vật liệu)

•Quan hệ giữa độ lún của mặt nền với áp lực của móng

Việc chọn mối quan hệ này (mô hình nền) khác nhau dẫn đến các phương pháp khác nhau trong việc tính toán móng mềm.

MÔ HÌNH NỀN BIẾN DẠNG CỤC BỘ

Cơ chế của mô hình này được biểu diễn bằng quan hệ:

P(x) = CS(x) (*)

Trong đó: C - hệ số tỷ lệ, gọi là hệ số nền

Mô hình nền dựa trên giả thiết (*) gọi là mô hình nền

Winkler Mô hình nền Winkler được biểu diễn bằng một hệ thống lò xo đặt thẳng đứng, dài bằng nhau làm việc độc lập với nhau Biến dạng của lò xo tỷ lệ bậc nhất với áp lực tác dụng nên lò xo Theo mô hình này chỉ những lò xo nằm trong phạm vi phân bố tải trọng mới có biến dạng.

p

MÔ HÌNH NỬA KHÔNG GIAN

BIẾN DẠNG TỔNG THỂ

Theo mô hình này, nền được xem như một không gian cógiới hạn phía trên là một mặt phẳng vô hạn Một tải trọngtập trung P tác dụng lên mặt nền gây ra tại mọi điểm trênmặt nền một độ lún tương ứng xác định theo công thứcBoussinesq:

Trong đó:

R - khoảng cách từ điểm tính lún tới điểm đặt lực P

- môđun biến dạng và hệ số nở hông của đất nền

MÔ HÌNH LỚP KHÔNG GIAN

BIẾN DẠNG TỔNG THỂ

Mô hình này là một bước phát triển của mô hình nửakhông gian biến dạng tổng thể Nó vẫn giữ nguyêntính chất của mô hình nửa không gian biến dạng tổngthể nhưng xét đến chiều dày lớp đất nền chịu nén Ha

-Trường hợp H>Ha thì lấy chiều dày Ha để tính toán

-Trường hợp H<Ha thì lấy chiều dày H để tính toán

Tính toán móng d ầ m theo mô hình n ề n

1 Phương trình vi phân cơ bản:

Phương trình vi phân t nh độ lún S ở dạng tổng quát theo biến

β

S d

S

d

(***) (**)

4

4

EI

b

C x

=

β

Trong đó:

2 Tính toán móng dầm dài:

2.1 Móng dầm dài vô hạn chịu một tải trọng tập trung P

Do tính chất đối xứng của bài toán và để đơn giản trongtính toán, ta cắt móng làm đôi tại vị trí đặt lực P, rồi lấyphần trái đi thay bằng lực cắt Qo, mômem Mo đặt tại đầunút của phần còn lại để đảm bảo điều kiện cân bằng ban đầu của móng

Phương trình vi phân có dạng (***) và nghiệm tổng quátcủa nó có thể tìm dưới dạng:

1 ,C ,C ,C

C

2.2 Móng dầm dài vô hạn có nhiều tải tr tập trung tác dụng.

Giả dụ trên một móng dầm dài vô hạn có tác dụng lựctập trung P1, P2, P3, cần xác định độ võng tại một điểm

M tuỳ ý của dầm Để giải bài toán này, tốt nhất là dùngphương pháp đường ảnh hưởng của móng dầm dài vôhạn

Độ lún (độ võng) tại M được xác định bằng đường ảnh

hưởng lún:

Trong đó: - tung độ đường ảnh hưởng lún

(do P=1 đặt tại M) lấy tại điểm xi

S

1 0

2.3 Móng dầm dài vô hạn chịu tác dụng mômen tập trungMômen tập trung Mo làm cho dầm bị lún Độ lún tại M xácđịnh theo công thức: với β = ax

2.4 Móng dầm dài chịu tải trọng phân bố cục bộ

Trong đó: - tung độ của đường ảnh hưởng lún lấy tạitoạ độ x

ax

e Cb

q 0

x

x

q

M S qdx S

0

q

S

Tính toán móng d ầ m theo mô hình n ề n

1 Hệ phương trình cơ bản (theo bài toán Flamant)

q 0

S

x

x

0 0

2 Phương pháp M.I.Gorbunôv – Pôxađôv

Theo phương pháp này, phản lực nền p(ξ) được biểu thịbằng đa thức bậc n:

Trong đó:

- các hệ số xác định từ điều kiệncân bằng tĩnh và điều kiện tiếp xúc

a a

2 1

0

2

8 2

4 2

l

a l

x l

a l

x l

a a

x p

i

ax l

4 Phương pháp B.N.Giêmoskin

Phương pháp này dựa trên các cơ sở sau đây:

- Thay biểu đồ phân bố trơn tru liên tục của phản lực nềnbằng biểu đồ dạng bậc thang có khoảng cách bằng

nhau Số bậc thang là:

Trong đó: l - chiều dài dầm móng

c - chiều rộng bậc(chiều dài tính toán)

- Thay diện tích tiếp xúc giữa mặt đáy móng với mặt nềnbằng n điểm tiếp xúc của n thanh liên kết móng dầmvới mặt nền

c l

Phương pháp này dựa

trên các tiêu đề sau:

α π

μ

d a

sh ch

H

a H

x sh

H E

q

S i = − ∞∫ +

0

2 0

2

0 4 cos sin 1

Việc tính toán móng mềm theo các mô hình nói trên là khá

phức tạp, bao gồm việc giải các phương trình vi phân bậc cao, bên cạnh đó các trường hợp tải trọng là hạn chế, không linh

hoạt Cho nên có thể nói, việc tính toán theo các mô hình nhưtrên bằng phương pháp giải tích là chỉ phù hợp với công tác

nghiên cứu, không thuận tiện cho các các kỹ sư ứng dụng

trong thực tế

Trong tính toán thiết kế, bằng các phần mềm phân tích kết

cấu, trên tinh thần của phương pháp phần tử hữu hạn, chúng

ta có thể mô hình hoá các bài toán móng mềm và kết cấu

mềm làm việc với đất nền bằng những mô hình đơn giản,

nhưng không kém phần chính xác, vừa thoả mãn điều kiện

làm việc của móng, vừa đánh giá được phản ứng của nền đất.Dưới đây đề xuất việc sử dụng phần mềm máy tính để giải

các bài toán móng mềm và kết cấu mềm làm việc với đất nền

III S Ử DỤNG PHẦN MỀM MÁY

SỬ DỤNG MÔ HÌNH NỀN WINKLER:

„ CHIA KẾT CẤU MỀM RA THÀNH CÁC PHẦN TỬ NHỎ VỚI KÍCH THƯỚC HỢP LÝ

BẰNG CÁC LIÊN KẾT ĐÀN HỒI

KẾT QUẢ:

HỒI CHÍNH LÀ TỔNG ÁP LỰC CỦA ĐẤT NỀN LÊN CÁC PHẦN TỬ MÓNG

„ ĐỘ CO GIÃN CỦA GỐI ĐÀN HỒI CHÍNH LÀ ĐỘ LÚN CỦA NỀN ĐẤT TẠI VỊ TRÍ TÍNH TOÁN

IV VÍ DỤ MINH HOẠ

CÔNG TRÌNH: NHÀ 5 TẦNG

CHI TIẾT MÓNG

B1=0,4m;

H1=0,7m;B=1m; H2=0,25m

- Móng trục ngang: B1=0,4m;

H1=0,6m;

B=1m; H2=0,25m

„TRƯỜNG HỢP KỂ ĐẾN SỰ BIẾN DẠNG CỦA MÓNG:

- Sơ đồ tính: tính toán với giả thiết mô hình nền biến dạng

- Dùng phần mềm máy tính giải bài toán bằng cách thêm vào

các gối đàn hồi, ta thu được các số liệu về phản lực nền đất

tác dụng lên đáy móng

BIỂU ĐỒ MÔMEN

BIỂU ĐỒ ĐẶT THÉP

„ TRƯỜNG HỢP XEM MÓNG LÀ TUYỆT ĐỐI CỨNG

-Sơ đồ đặt thép:

và thay tác dụng của nền đất bằng các liên kết đàn hồi

vừa không phức tạp trong tính toán vừa phản ánh gần

đúng điều kiện làm việc của móng trên thực tế

Tài liệu tham khảo

„ 1.Thiết kế và tính toán móng nông Vũ Công Ngữ

„ 2.Nền và Móng Lê Hoàng

„ 3.Các tài liệu liên quan khác

„ XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN,MONG