Bài viết này nêu lên ý tưởng của mô hình kết cấu làm việc đồng thời với nền đất và cách thức thực hiện trogn Etabs.
Ý TƯỞNG
Sự làm việc của nền đất có ảnh hưởng nhất định tới sự phân phối lại nội lực trong hệ kết cấu. Ví dụ đối với móng cọc, dưới tác dụng của tải trọng các cọc sẽ bị lún xuống, kéo theo chuyển vị thẳng đứng của đài cọc, bên cạnh đó dưới tác dụng không đều của tải trọng lên các đầu cọc, đài cọc bị xoay do chuyển vị của các đầu cọc không giống nhau. Như vậy, trong mô hình làm việc đồng thời với nền đất, giả thiết liên kết ngàm tại chân cột - vách không còn đúng với thực tế.
Mô hình làm việc đồng thời với nền đất, trong đó có kể đển chuyển vị tại chân cột - vách, cũng đồng thời giản quyết được bài toán giằng móng, do trên thực tế giằng móng phải chịu tác động của lún lệch (cũng với hệ kết cấu bên trên), của mô men chân cột, của tải trọng tường xây, của áp lực đẩy nổi tác dụng lên sàn móng ...
Mô hình làm việc đồng thời với nền cũng giải quyết được bài toán móng chịu lực lệch tâm do kể đến ảnh hưởng của giằng móng.
CÔNG CỤ
Etabs cung cấp khai báo điều kiện biên dưới dạng liên kết đàn hồi (spring). Công cụ này cho phép khai báo các liên kết chuyển vị và mô men dưới dạng đàn hồi, qua đó biến dạng (tịnh tiến, xoay) phụ thuộc vào ngoại lực và độ cứng của liên kết
NGUYÊN LÝ MÔ HÌNH HÓA NỀN ĐẤT
Nền đất được mô hình hóa bằng các liên kết đàn hồi, với độ cứng phụ thuộc vào quan hệ ngoại lực - biến dạng. Ví dụ với móng đơn, từ điều kiện nền đât chúng ta xác định được độ lún dưới tác dụng của tải trọng chân cột sơ bộ (mô hình ngàm), từ đó xác định được độ cứng của liên kết đàn hồi.
ÁP DỤNG TRONG THIẾT KẾ MÓNG CỌC
Trong mô hình spring, cọc được mô hình hóa bằng các cột ngắn có chân cột liên kết đàn hồi. Đài cọc được mô hình hóa bằng các phần từ Shell.
Độ cứng của cọc phụ thuộc vào sự làm việc của cọc:
- Cọc ma sát, cọc chống vào lớp đất cát, có sức chịu tải xác định phụ thuộc vào sức chịu tải của nền đất. Thí nghiệm nén tĩnh cho thấy độ lún dưới tác dụng của tải trọng có dạng đường cong. Sức chịu tải của cọc được xác định thông qua thí nghiệm nén tĩnh, được lấy ở độ lún quy ước S* = 0,2.[S], trong đó [S] = 8cm là độ lún giới hạn. Hệ số đàn hồi theo trục Z được lấy bằng k = P/S*. Ví dụ với cọc có P = 40T, k = 40/0,016 = 2500 T/m
- Cọc chống vào lớp đất đá, sức chịu tải xác định bằng sức chịu tải theo vật liệu, độ lún chủ yêu là biến dạng đàn hồi của cọc. Hệ số đàn hồi theo trục Z được lấy bằng độ cứng dọc trục EA/L của cọc, trong đó E, A, L lần lượng là mô đun đàn hồi của vật liệu cọc, diện tích tiết diện cọc và chiều dài của cọc.
Quan tâm Zalo KetcauSoft để theo dõi các bài viết và tài liệu mới
