Sức chịu tải giới hạn: Tải trọng lớn nhất tác dụng trên một đơn vị diện tích đáy móng không gây ra phá hoại cắt trong đất.. Tùy theo tính chất của đát nền và độ sâu đặt móng —>_ 3 hình t
Trang 1X
AN
Nen IViIOng
Gñtrơrig ||: Móng lônIsj 5n)
nền! tfii2r¡ rkilSrl
S21 Khái niệm chung
- M.Nông được xây trong hố móng đào san; độ sâu đặt móng nhỏ (ñ:,„=0,B+õm)
(Theo lý thuyết Terzaghi, một móng gọi là nông nếu độ sâu dat mong, Df (h,,) nho hơn hay bằng bè rộng của nó)
- Thi công đơn giản
- Khi tính toán có thể bỏ qua ảnh hưởng của đất từ đáy móng trở lên
a) Phân loại theo kích thước:
* M.đơn,
* M.băng,
* M.bản
b) Phân loại theo khả năng chịu uốn của móng:
* M.cứng,
* M.mèm
c) Phân loại theo tình hình tải trọng tác dụng
* M.chịu tải trọng đúng tâm
* M.chịu tải trọng lệch tâm
* M.thường xuyên chịu tác dụng của tải trọng ngang lớn
* M.chủ yếu chịu tải trọng đứng
Móng đơn
1) Kích thước và trường hợp áp dụng
- Kích thước: 2 chiều (/,») nhỏ, chênh lệch
không lớn —›Tính toán ư/s, b/d theo trạng thái không gian L
- Áp dụng trong trường hợp : tải trọng CT | không lớn, nên tương đổi tốt |
TD: Móng dưới cột nhà, cột điện, cột đỡ cầu : |
máng,
2) Vật liệu và kết cầu móng
- Vật liệu liên quan đến thiết kế cầu tạo móng
- VL đá xây, bê tông —>cấu tạo móng không sinh b/d uốn, gọi là Móng Cứng <o>
» VL bê tông cốt thép —›cấu tạo móng có khả Qa
§2.2 Cáu tạo Móng Nông và điều kiện ứng dụng
I Mong đơn (tế
‹ K.cấu móng cứng:
- Hình dạng móng: Mặt biên móng bao ngoài hệ đường truyền ư.s trong khối móng cứng —› có dạng hình thang (đ/với M.bê tông), dạng bậc thang (đ/với M.gạch, đá xây)
-Tính toán KC để móng đủ cứng không bị cắt theo t/diện m-n, m-n' (nơi chịu mômen lớn nhật):
Khống ché theo tỷ số H/L cho toàn móng Khống ché theo ty s6 h/2 cho mỗi bậc móng
Lf
+
an’
1
h
iiiiiiiiiiiiit
Hình 2-1 Sơ đồ móng và lực phản nền
Trang 2
§2.2 Cáu tạo Móng Nông và điều kiện ứng dụng
l ._ Móng đơn (tiếp)
Có thể dùng góc mở lớn nhất ơ, để phân biệt móng
cứng hay mềm: đ/v M.cứng, œ < ơ„„„„ có ý nghĩa như H/L, h/£ > trị số cho phép cho trong bang
§2.2 Cáu tạo Móng Nông và điều kiện ứng dụng
Móng đơn (tiếp)
Trị số !
i
Áp lực trung bình đưới đấy móng Loại móng p 1.5 IGicmẺ | p> 1,5 1G/cm
Mác bêtông
SC <100 2100 < 100 2 100
Móng đá hộc và bêtông Áp lực trung bình đưới đáy móng
đã bộc Khi mác vận p2 kG/cmẺ pz 2,5 1G/cm
` ` kis is ms
Sơ đồ bó trí móng
¢Kcau mong mém: Khi > max :
Trường hợp tải trọng lớn hoặc lệch tâm lớn, tình hình địa chất không
cho phép tăng thêm độ sâu chôn móng, phải cầu tạo M.mềm (TD:
mực nước mgằm cao, tầng đất tốt không dây) —› dùng M.btct là hợp
lý và được tính theo M.mềm
Sơ đồ cốt thép trong móng đơn Móng cứng và móng bêtông cốt thép chịu lệch tâm lớn
BR,
qn i Ù
J
Cony
yy
Hình 2-6 Cấu tạo móng đơn lắp ghép
“
Qual mac
§2.2 Cấu tạo Móng Nông và điều kiện ứng dụng (tiếp)
Hình 2-7 Cấu tạo móng lắp ghép bằng bétông cốt thép Móng băng
+) Kích thước và trường hợp áp dụng
- Kích thước: chiều dài rất lớn so với chiều rộng (/? rất lớn)
—>Tính toán theo trạng thái phăng (ứng suất phăng, hoặc biên dang phang)
- Trường hợp áp dụng:
Khi KCP Trên công trình có cầu tạo liên tục (móng dưới tường nhà, M.tường chăn)
- Móng dưới hàng cột, M.đỡ ống dẫn nước thì cần so sánh
giữa m.đơn và m.băng đê chọn phương án hợp lý
- Ưu điểm: giảm a.s và chênh lệch a.s đáy móng, do đó giảm chênh lệch lún giữa các cột
Trang 3
§2.2 Cấu tạo Móng Nông và điều kiện ứng dụng (tiếp)
I _ Móng băng (tiếp)
?) Vật liệu và kết cấu móng
- đ/với Móng băng là móng cứng:
Không cần kiểm tra độ cứng theo phương dọc móng Kiểm tra mặt cắt ngang M.băng tương tự M.đơn, nhưng với œ
lấy tăng lên 2+3 độ
max
A
|
a Kết cầu Tường chắn ft 2-2
- d/voi Móng bang là móng mềm: Hành 2-10 Sơ đồ biến dạng uốn của móng băng đưới hàng cột | | | | [ | |
Khi tải trọng lớn, đất nền xấu thì M.băng giao nhau và M.băng dưới hàng cột nên bằng btct, và tính theo dầm (dải) trên nền đàn hồi
Hinh 2-11 Méng bang lap ghép a) Dưới tường tầng hầm; b) Dưới hàng cột
Hình 2-8 Cấu tạo móng băng
§2.2 Cấu tạo Móng Nông và điều kiện ứng dụng (tiếp)
lll Móng bản
1) Kích thước và trường hợp áp dụng
- Kích thước: chiều dài và chiều rộng đều lớn
Nền có trạng thái ưs không gian,
Nếu chiều dầy nền nhỏ, nền b/d 1 hướng
- Trường hợp áp dụng:
Móng dưới cống, móng trạm bơm, nhà máy thủy điện, tháp nước
Dùng trong trường hợp tải trọng rất lớn, đất nền mềm yếu, M.bản làm giảm áp suất và phân bố đều hơn lên mặt nền 2) Vật liệu và kết cấu móng
- VL thường là btct
- Cấu tạo m.b kiểu vòm ngược,
Tính toán móng bản theo móng mêm
D=1117
Trang 4
- Cấu tạo m.bản kiểu vòm ngược
- Cấu tạo m.bản kiểu hộp
Hình 2-13 Móng bản kiểu Hình 2-14 Sơ đồ làm việc của móng vòm ngược vòm ngược
§2.3 Sức chịu tải giới hạn của móng nông
Sức chịu tải giới hạn: Tải trọng lớn nhất tác dụng trên một đơn vị diện tích
đáy móng không gây ra phá hoại cắt trong đất
Tùy theo tính chất của đát nền và độ sâu đặt móng —>_ 3 hình thức pha hoại cắt khác nhau:
Tải trọng/đơn vị diện tích, q
Tại một điểm nào đó khi tải trọng trên đơn vị diện tích bằng qu > xảy ra
su pha hoại đột ngột trong đất nền, mặt trượt trong đất sẽ mở rộng tới mặt
tát, qu được gọi là sức chịu tải giới hạn của móng Phá hoại đột ngột như
vậy xảy ra trong đất là phá hoại cắt tông thẻ
Tải trọng/đơn vị diện tích, q
Độ lún
Khi tải trọng trên đơn vị diện tích đặt trên móng bằng đụ; chuyển động của móng sẽ kéo theo những sụt lún đột ngột Rồi một chuyên động lớn của móng buộc mặt trượt trong đất mở rộng tới mặt đất (như những đường nét rời nêu trong hình vẽ) Tải trọng trên đơn vị diện tích lúc đó là sức chịu tải giới hạn, qu Vượt ra ngoài điểm đó, một lượng tăng tải sẽ kéo theo một lượng tăng lớn độ lún của móng Tải trọng trên đơn vị diện tích móng, 4;
được quy gọi là (ải trọng phá hoại ban đâu
Tải trọng/đơn vị diện tích, q
(Đã nghiên cứu trong chương trình Cơ học đắt — Chương 6)
¥_ Ss ¥_¥_¥_¥_ Mia -Y 2 ⁄ Qo
H 45-¢'/2 45 - 45 — ¢'/2 ss “orn
Soil Unit weight = y Cohesion = c’, Friction angle = @’
+ Vung tam giac ACD ngay sat day mong + Vùng cắt của tia ADF và CDE, với các đường cong DF và DE là các cung
xoắn ốc logarit
+ Hai tam giác bị động Rankine AFH và CEG
- Các góc CAD và ACD được xem như bằng góc ma sát của đất ©’
- Bỏ qua sức chống cắt của đất dọc theo các mặt phá hoại GI và H.J
Trang 5
q = c'N, + qN, + 7yBN, 2.1 c’—Luc dinh cua dat
Y_— Trọng lượng don vị của đất
q — Tai trong tương đương của phần đất phía trên móng
Nc, Nq,Ny_ - các hệ số sức chịu tải, không thứ nguyên và chỉ phụ thuộc vào ®'
e20z/4 ~=đ'/2)tan ó'
qu = 1.3c'N, + qN, + O4yBN, (square foundation) 25
q, = 1.3c'N, + qN, + 0.3yBN, (circular foundation) 2
2
Qu = 3° Ne +ựạN, + ;yBN,, (strip foundation)
N, = cot d’ — 2 —1| =cot$(N,- 1) 22
N c2(3m/4—4'/2)tan ở Gu = 0.867c'N¿ + qạN, + 03yBN>- (circular foundation)
q = !
2 cos! 4 + *) ẵ Nc, Nq, Ny - các hệ số sức chịu tải sửa đổi tính theo các PT (2-2)- (2-4)
nhưng thay ® bằng ¿' = tan” !($ tan ¿') l( Kpy
N, == — 1 Jtan ¢’ 2.4
7 (<= ¢' ý
Để xét đến ảnh hưởng của tính nén ép, Vesic (1973) đã đề nghị
q„ — q thay đôi PT (2.10) như sau:
dan = Âu (28) Hoặclà đan(ne) = — (2.9) _
1
— /
qụ„ — € N.FuFuFs 7 QN GF qsF qaF ac + 2 YBN FP ysF yak ye (2.11)
Hệ số an toàn xác định theo (2.8) và (2.9) phải > 3 trong mọi trường hợp
Qu = CNEL ils T QN GF gs qaF gi T 2 YBN, F,sFyaF yi (2.10)
Trong do:
c’= luc dinh
q =ứng suất hiệu quả tại cao trình đáy móng
y = trọng lượng đơn vị của đất
B = chiều rộng móng (= đường kính đối với móng tròn)
Fcs, Fqs , Fys = các hệ số hình dạng móng
Fcd, Fqd , Fyd = hệ số chiều sâu Fci, Fai, Fyi = hé số độ nghiêng tải trọng
Nc, Nq, Ny = Các hệ số sức chịu tải Trong đó: Fcc ; Fqc và Fyc là các hệ số nén ép của đất
Để xác định sức chịu tải của nền đắt, tiêu chuẩn Việt Nam cũng dựa
vào lý thuyết ¡, và một số tác giả khác như công
thức J.Brínch Hansen, Phương pháp Épđôkimốp, Phương pháp dựa vào
sự phát triển của vùng biến dạng dẻo
Cần lưu ý rằng tiêu chuẩn Việt nam hiện tại dùng ký hiệu Pạn thay cho
qu
Trang 6
l Các công thức xác định SCT theo tiêu chuẩn Việt Nam (tiếp)
1 Cac giai đoạn biến dang cua dat nèn dưới tác dụng của tải trọng
và các tải trọng giới hạn
Kết quả thí nghiệm bàn nén ở hiện trường đối với loại đất nền được thể
hiện trong hình vẽ sau:
Nêm nén chặt
S ¥ (mm) ~~ (ở ©” _*
II Các công thức xác định SCT theo tiêu chuẩn Việt Nam (tiếp)
14 Các giai đoạn biến dạng của đất nền dưới tác dụng của tải trọng và các tải trọng giới hạn (tiếp)
Giai đoạn biến dạng đường thẳng oa Khi tải trọng chưa lớn 0 < p < pạ , quan hệ S~p gần như đường thẳng
Trong giai đoạn này các hạt đất dưới bàn nén chủ yếu chỉ chuyển dịch thẳng đứng đi xuống, lỗ rỗng của đất dần bị thu hẹp khiến đất được nén chặt Giai
đoạn này được gọi là giai đoan nén chặt Đất nền bị lún, bàn nén hạ thấp
xuống (hình b) ở giai đoạn này các hạt đất trên căn bản chưa bị chuyển dịch ngang Tải trọng kết thúc giai đoạn này ký hiệu pạ - gọi là tải trong giới han
tuyến tính
Giai đoạn biến dạng trượt cục bộ ab Nếu tải trọng vượt quá pạ và ở trong phạm vi pạ < p <p gh thi quan hé S~p la đường cong Điều đó chúng tỏ với tải trọng p tăng đều đặn nhưng độ lún S tăng nhanh Lý do là các hạt đất dưới bàn nén lúc này ngoài chuyển dịch thẳng đứng đi xuống còn bị chuyển dịch ngang sang hai bên khiến độ lún tăng nhanh, quan hệ S~p trở nên cong Đây là biểu hiện của sự dịch trượt
giữa các hạt đất, giữa đất có sự trượt lên nhau Sự cắt trượt này ban đầu xảy
ra tại một vài điểm ở mép móng khi p vừa vượt qua pạ Nếu p tăng lên, sự
trượt ấy sẽ xẩy ra ở nhiều điểm rồi hình thành một vùng, gọi là vùng trượt cục
bộ (vùng biến dạng dẻo) sau đó lớn dần lên (hình c) Giai đoạn này gọi là giai đoạn trượt cục bô
l Các công thức xác định SCT theo tiêu chuẩn Việt Nam (tiếp)
4 Các giai đoạn biến dạng của đất nền dưới tác dụng của tải trọng và các tải trọng giới hạn (tiếp)
Giai đoạn phá hoại trượt nền bc
Nếu tải trọng tiếp tục tăng và khi p >p gh thi vùng trượt cục bộ ở hai phía đột nhiên mở rộng và phát triển trong toàn nền tạo nên mặt trượt liên tục, gây trượt sâu trong nền, đất nền bị ép trồi lên, lún của nền và bàn nén hạ thấp đột ngột (hình d) Giai đoạn này gọi là giai đoan phá hoại nền Tải trọng Pgh gọi là tải trọng giới hạn - tải trọng phá hoại
2 Khái niệm về sức chịu tải của nền
Qua phân tích kết quả thí nghiệm và quan sát biến dạng của đất nền cho thấy: Nếu người thiết kế nền móng khống chế tải trọng công trình tác
dụng lên nền < pạ thì khá an toàn, ngược lại để tải trọng công trình tác dụng lên nền > p gh thi rất nguy hiểm Vậy hợp lý hơn cả là TGƯỜi thiết kế cần cho
nền làm việc với tải trọng lớn hơn chút ít Po nhưng cần nhỏ hơn nhiều Pan:
Một tải trọng công trình như vậy thì nền có thể chịu được, luôn đảm bao công trình hoạt động bình thường và lâu dai Mét tải trọng như vậy gọi là khả
năng mang tải của nền hay là sức chịu tải của nền, ký hiệu là [p].(q.n) Xác định sức chịu tải của nền theo tải trọng giới hạn tiến hành như sau:
Trước hết dùng phương pháp lý thuyết để xác định tải trọng giới hạn (p gh) gây phá hoại nền hoàn toàn sau đó chia tải trọng giới hạn cho hệ số an toàn
FS > 1 (thường lấy FS = 2 + 3) sẽ nhận được giá trị sức chịu tải của nền HHỆ Các công thức xác định SCT theo tiêu chuẩn Việt Nam (tiếp)
3 Một số phương pháp xác định sức chịu tải của nên
3.1 Công thức J.Brinch Hansen
+ Tải trọng giới hạn thẳng đứng
B
Pan = > YNyiSyBy + CNeiSedeBe + ANgigSy4g8 | (9.49)
+ Tải trọng giới hạn nằm ngang
{.,= gh Pgh tgồ (2.13)
Trong đó:
- Nạ„ Nụ, N, - phụ thuộc góc ma sát trong ọ của đất nền (Tra bảng)
- io ig | i các hệ số xét ảnh hưởng của độ nghiêng tải trọng đối với tải trọng giới hạn Các hệ số đó phụ thuộc @ va ồ ( ổ - góc nghiêng của hợp lực tải trọng đối với phương đứng) (Tra bảng)
- S,, Sy, S, - các hệ số xét ảnh hưởng của hình dạng móng đối với tải
trọng giới hạn
- d., d, - hệ số xét ảnh hưởng của độ sâu chôn móng đối với tải trọng
giới hạn, (Chi tiết xem trong Giáo trình CHĐ của trường ĐHTL - 2003)
Trang 7il, Cac cong thức xác định SCT theo tiêu chuẩn Việt Nam (tiếp)
3 Một số phương pháp xác định sức chịu tải của nền
3.2 Phương pháp ï1.].EbgokWIMob (Épđôkimốp)
Điều kiện và giả thiết của phương pháp :
- Đất nền là đất rời đồng chất, mặt nền nằm ngang
- Móng hình băng chịu tải trọng thẳng đứng và nằm ngang phân bố đều
- Coi trọng lượng lớp đất hai bên móng như tải trọng bên phân bố đều q =
m › hạ là độ sâu chôn móng
- Gia thiết đất nền là vật liệu dẻo lý tưởng Dưới tác dụng của tải trọng
giới hạn đất nền bị phá hoại hoàn toàn và thừa nhận hình dạng mặt trượt
cũng như kích thước khối trượt như kết quả nghiên cứu của lý thuyết cân bằng giới hạn
- Giả thiết khối trượt là một vật rắn tuyệt đối Các điểm trên mặt trượt đều thoả mãn điều kiện ứng suất giới hạn
Phương pháp xác định tải trọng giới han P,, và Tụ, theo Épđôkimốp tiến
hành như sau:
Trước hết vẽ hình dạng mặt trượt và xác định kich thước khối trượt Tiếp đó xác định phương chiều các lực tác dụng lên khối trượt Cuối cùng xét sự cân bằng của khối trượt dưới tác dụng của hệ lực
Điều kiện để khối trượt ở trạng thái cân bằng ( cân bằng giới hạn) là hệ lực phải cân bằng, đa giác lực phải khép kín Từ đa giác lực có thể xác định được
tải trọng giới hạn P„„ và Tụ
yh
3.2 Phương pháp [1.]1.EbgokWIMob (Épđôkimốp) (Tiếp theo)
Bươcf1: Vẽ mặt trượt và xác định khối trượt
B
a) ars innnnii
Ron Pon
/ * Pp,
toh \ \ 8 P 3
1 T «° SN aa |
nr) VPP
B \
T, H
{ B \ ^%
⁄ Cc
R, ` \ 7
Ni \ ⁄
Tae ⁄
Nl B=#-ø E T;/FAB
œ=Z -0-Vv en : R, ll EE'
0=46° 5 +v R
EC = EBe
3.2 Phương pháp [1.1.EbgokWIMob (Épđôkimốp) (Tiếp theo)
Bươc 2: Xác định hệ lực tác dụng lên khối trượt
Tải trong gidi han Py, va Tụ, làm cho nền đất trượt theo mặt ABCD và bị
ép trồi về phía DE, khối trượt gỗm ba khu:
Khul ABE - khu chủ động - bị nén
Khu Il EBC - khu quá độ
Khu lII ECD - khu bị động - bị ép trồi
Lực tác dụng lên các khu gồm có:
Khu | Rgh ; P, ; R,; 7)
Khu ll P, ; Ro; T's ; Tự
Khu lll P, ; q ; Ry; To
Trong đó giá trị, phương, chiều va điểm đặt của P¿, P;, P„ đã biết
Còn các lực khác chỉ biết phương và chiều tác dụng, gồm có:
R¿, R;, R; - phản lực của khối đất nguyên tác dụng lên mặt trượt AB,
BC, CD Phuong: R,//EB , R,//E’E , R,//EC
T,,T, - phan luc tac dung lên các mặt phụ EB và EC Phương: T.//AB,
Tz//CD
Bươc 3: Vẽ đa giác lực
Điều kiện để khối trượt ABCDE cân bằng là đa giác của hệ lực phải khép kín 3.2 Phương pháp [1.]1.EbgokWIMob (Épđôkimốp) (Tiếp theo)
Buoc 4: Xác định tải trọng giới han
Giá trị tải trọng giới hạn Rg, nhan dude bang cach đo trực tiếp trên đa giác lực, từ đó tính được :
R,,, sind
= | —
Rj, cosd
Khi gặp trường hợp móng chịu tải trọng lệch tâm thì dùng bề rộng móng
hữu hiệu B' thay cho bề rộng toàn bộ móng B
B.=B-2e với e : độ lệch tâm của tải trọng
Trường hợp nền đắt đính:
Nếu gặp trường hợp nền là đất dính thì dùng nguyên lý áp lực dính
tương đương của Caquot ( Ca-cô) Nội dung cơ bản của nguyên lý đó là
thay thế lực dính nội tại trong đất nền bằng một áp lực ngoài n = c/tgọ ( gọi
là áp lực dính) tác dụng phủ đều khắp lên mặt nền, lúc đó nền đất được coi
là nền đất rời và dùng phương pháp xác định tải trọng giới hạn của nền đã trình bày ở trên
Trang 8
b)
ont E T,/AB T„/DC ‘ T
a= > †+ọ-V Ỷ a
2 imi R, HH EE Ý
0 = 45° - > +V R —
l sind' J Ry,
v = —(arcos-——— + @- 6’) 9 R ) sino
3.3 Công thức giải tích trong quy phạm Việt Nam
Để thuận tiện tính toán sức chịu tải của nền khi thiết kế, quy phạm nước
ta có giới thiệu công thức giải tích tính R.„ được thành lập trên cơ sở đa
giác lực ở (đồ giải) ở trên
R,, = N,-c.B + N,.q.B + N,B’y (2.16)
Trong đó :
N,, N„, N, - hệ số tải trong giới hạn, phụ thuộc ồ và ọ, tra bằng
y, (p, C - lân lượt là trọng lượng riêng, góc ma sát trong và lực dính
của đất nền
q - tải trọng bên, q = yh,
h„ - độ sâu chôn móng
B - bề rộng móng
Trường hợp móng chịu tải trọng lệch tâm thì dùng bề rộng hữu hiệu B' thay cho B ở công thức trên
3.4 Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo
a) Các giả thiết:
1 Móng hình băng chịu tải trọng thẳng đứng phân bố đều
2 Đất nền đồng chất
3 Khi đất nền chịu tải trọng vượt quá tải trọng giới hạn tuyến tính thì vùng biến dạng dẻo sẽ phát sinh trong nền bắt đầu từ hai mép móng
4 Trạng thái ứng suất bản thân tại điểm bất kỳ trong nền tương tự trạng thái áp lực thuỷ tĩnh, nghĩa là giá trị thành phần ứng suất bản thân theo mọi phương đều bằng nhau ( ø, = ơ, = 6, = yz), tức là giả thiết hệ số áp
lực hông šéo = 1
b) Xác định đường bao của vùng biến dạng dẻo Nội dung nghiên cứu quan hệ giữa tải trọng và phạm vi vùng biến
dạng dẻo phát sinh trong nền được bắt đầu từ bài toán xác định dạng
đường bao của vùng biến dạng dẻo do tải trọng ngoài gây ra (hình vẽ)
Theo lý thuyết đàn hồi, các ứng suất chính tại M do tải trọng ngoài
gây ra là:
01 3= ` (2B ‡ sin2B) (2.17) 3.4 Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo
b) Xác định đường bao của vùng biến dạng dẻo (Tiếp theo)
Hr——-——*=
p —P -Yahm
| Ý Ý Ý Ý Ý
L Yahm
Ứng suất tại M còn do tải trọng bên và trọng lượng bản thân đất nền gây
ra (hình vẽ), do đó các giá trị ứng suất chính ơ; và ơ; tại M có thể tổng hợp
lại theo giả thiết 4 và trở thành:
am" 2h ©
Ơja= P= 20m (2B + sin2B) + y,;z + y2h,, (2.18)
7L
Trang 93.4 Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo
b) Xác định đường bao của vùng biến dạng dẻo (Tiếp theo)
Trong đó: y; - trọng lượng riêng đất nền dưới đáy móng
y„ - trọng lượng đất nền trên đáy móng
Vì điểm M nằm trên đường bao của vùng biến dạng dẻo do đó trạng thái ứng suất tại đó thoả mãn điều kiện cân bằng giới hạn Mohr-Coulomb:
Ơi =ơ.m + 2c Jm (219) m = tg*(45° + 9/2) Thay (2.18) vào (2.19) và biến đổi ta có:
—y5h,, , sin2f Cc "
z= P-›2*m (— P - 20) - li hy (2.20)
Biểu thức (7.31) là phương trình đường bao của vùng biến dạng dẻo
Phương trình đó biểu thị quan hệ giữa z và 2B, toạ độ của điểm M nằm
trên đường bao vùng biến dạng dẻo
Để tìm Zmax ta đi tìm cực trị của (2.20)
œ = Ap Ayan) (0828 -1)=0 cos2B = sing
dB Try sino : hoặc 2B = 7z⁄2-
(2.21)
3.4 Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo
b) Xác định đường bao của vùng biến dạng dẻo (Tiếp theo)
Thay (2.21) vào (2.20) ta nhận được:
›~al
P f2 Vm (cotgo Il 1/2 rl @) il C NI AL hia (2.22)
Tải trọng giới hạn tuyến tính là tải trọng vừa đủ làm cho nền đất nén chặt mà chưa làm xuất hiện vùng biến dạng dẻo (z, = 0) Vậy để xác định pạ từ biểu thức (2.22) ta cho Z„„„ = 0 và rút ra: max
Na nh a -
Po cotgo+0-/2 ` Y›hm Biến đổi ta có
⁄ ( tcOotg0 cotgọ + @ + xq/2
Po = I————_-lc+ [ cotge+o+x/ = |Yahm (2.23)
\ eotgp +@—t/2, \ eotgo+o—n/2 j
ˆ Sao Â/ CÀ"
(+@0—
* cotgpo+@—1/2
3.4 Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo
Thực tế xây dựng cho thấy với đất nền bình thường (trừ đất nền mềm
yếu) tuy tải trọng công trình đã vượt quá tải trọng giới hạn tuyến tính và đã
gây ra trong nền một vùng biến dạng dẻo lớn đến mức độ nào đó rồi nhưng vẫn chưa làm ảnh hưởng đến sự ổn định của nền, công trình vẫn làm việc
bình thường Như vậy rõ ràng chọn tải trọng giới hạn tuyến tính làm sức chịu
tải của nền là quá thiên về an toàn Để tận dụng khả năng chịu lực của nền
nên chọn trị số tải trọng lớn hơn tải trọng giới hạn tuyến tính p„ làm sức chịu
tải của nền Theo kinh nghiệm thực tế, với đất nền bình thường có cường độ kháng cắt trung bình thì sức chịu tải của nền nên lấy bằng trị số tải trọng gây
ra trong nền một vùng biến dạng dẻo lớn đến mức đạt độ sâu z,, = 1/4B, B
là bề rộng của móng công trình Sức chịu tải đó ký hiệu là p„„„
Để xác định p„„„ từ biểu thức (2.22) cho z„ = 1/4B và rút ra:
Pig = ——— T———(0225B+ 22, + cotge) + yh,
- otg0+ —/2 Y TY
Biến đổi và rút gọn ta có: 3.4 Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo
d) Xác định sức chịu tải của nền (tiếp)
mcot cotgo+o+n/2
Pa=( gọ }+| g0+@ lan
cotgo+@—n/2 cotgo+o-—1n/2 um
(2.25)
+ 0,251 „B
cotgọ + — /2
mcot
Đặt N.=—h—_=f(@)
cotgo + @— 7/2
cotgo +‹+ 7/2
Ò= C0tE0+015/2 _ ru)
cotgo +‹— /2
l 0,251
Ny= ———=f() cotgo + — /2
Tacé pyjq = Nc + Ngyoh,, + Nyy,B (2.26)
(Giá trị P1/4 được chọn làm SCT của nền không cần chia cho FS)
Trang 10§2/3 Tính nền móng công trình không chịu lực ngang thường
xuyên theo TTGH về biến dạng
+ Trường hợp tính theo TTGH 2
* Tinh voi tải trọng tiêu chuẩn (N,), THTT
cơ bản, chỉ tiêu cơ lý đất nền lấy giá tri A
tính toán, voi k, = 1 A, ==>
+ Nội dung tính toán gồm 2 bước
- Sơ bộ xác định kích thước móng
- Kiêm tra các điêu kiện về biên dạng
| Sơ bộ xác định kích thước móng
1- Nguyên tắc:
Trong tính nền móng theo TTGH-2 thì biến dạng của nền được tính
khi nên làm việc trong giai đoạn biên dạng tuyên tính, nghĩa là:
Pas R,, trongđó R„=mPpz
R,.=m (A, y.b † B.q +D.c) Nhận thấy 2 về của biểu thức đều phụ thuộc vào kích thước đáy móng (b)
§2 3 Tỉnh nền móng công trình không chịu lực ngang thường xuyên theo TTGH về biến dạng
tải trọng đúng tâm:
- Nếu chọn kích thước đáy móng quá nhỏ thì áp suất đáy móng a) Đối với móng đơn: | Ntc tăng, nền đất có thể phát sinh những vùng biến dạng dẻo quá lớn, làm
tăng biến dạng của đất nền và nền đắt không còn là môi trường biến p=R, (2.1) dạng tuyến tính nữa Nhưng nếu chọn kích thước quá lớn thì sẽ tốn G |
* biên dạng của đât nên không quá lớn và có thê áp dụng lý thuyêt #:=Lb; đặt ø = 1⁄b — F= ab? | đàn hôi tính các đặc trưng biên dạng : : - Yip trong luong riêng của đất và móng
* tan dung hét kha năng làm việc của đât nên trong giai đoạn biên
- Như vậy cần đảm bảo đ/kiện sau: p= > + Yụp.LÍm (2-5)
Khi tải trọng lệch tâm cần đảm bảo thêm điều kiện *— +z„.H„ = m(A¿;„zÐ + Bạ + De)
ab
Pome <L2 R,, (2.2)
