Bài giảng Cơ học đất - Chương IV: Sức chịu tải của nền đất
Tóm tắt Bài giảng Cơ học đất - Chương IV: Sức chịu tải của nền đất: ...óng (Df) là 1m và xảy ra phá hoại cắt tổng thể trong đất. 23VD tính toán VD 4.1 (tr144) qu = 1,3c'Nc + qNq + 0,4B N Với ’ = 20° ⇒ Nc = 17.69 Nq = 7.44 N = 3.64 25,130 4 521 FS qq uall Như vậy, tổng tải trọng cho phép là Q = (130)B2 = (130)(1.5 x 1.5) = 292.5 kN Vậy tải trọng cho...ác kích thước hiệu quả 38III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm 3.3. Dùng cho sức chịu tải giới hạn Để đánh giá Fcs, Fqs và Fs dùng các PT với chiều dài & chiều rộng hiệu quả B’ & L’ thay cho L và B. Để xác định Fcd, Fqd và Fd, dùng các PT Không thay B bằng B’ 39III. Tính sức... Tải trọng giới hạn tuyến tính là tải trọng giới hạn trước khi nền xuất hiện vùng biến dạngdạng dẻo (Zmax = 0): PghI = Po 0maxZ mo hcP 22/cot 2/cot 2/cot cot qco qNcNP ** 2/cot cot* cN 2/cot 2/cot* ...
m tài liệu để xác định các đặc trưng về biến dạng của đất: nội dung TN đã được trình bày trong Chương III ở phần nghiên cứu tính ép co & biến dạng của đất. 2. Nghiên cứu khả năng chịu tải của nền Cần tính toán áp suất đáy móng lớn nhất do tác dụng của tải trọng ngoài mà nền đất phía dưới móng có thể chịu được trước khi bị phá hoại. Hay, cần tính toán sức chịu tải của nền để thiết kế an toàn. 6Khái niệm chung 1.2 Thí nghiệm bàn nén chịu tải trọng thẳng đứng Xét TN bàn nén tại hiện trường, chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng, kết quả TN thể hiện quan hệ (tải trọng ~ độ lún) 7Khái niệm chung Xét 1 móng băng có chiều rộng B chịu tác dụng của tải trọng ngoài. Theo Das (2007), dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng, có 3 hình thức phá hoại sức chịu tải của nền của nền: 1.Phá hoại cắt tổng quát 2.Phá hoại cắt cục bộ 3.Phá hoại cắt xuyên ngập II. Các hình thức mất ổn định của nền khi chịu tải 8Khái niệm chung 2.1 Phá hoại cắt tổng quát (phá hoại hoàn toàn) Xảy ra khi móng đặt trên nền cát chặt (Dr > 67%) hoặc nền đất dính cứng Các mặt trượt phát triển liên tục trong nền, phần đất trên bề mặt bị đẩy trồi. Sự phá hoại xảy ra 1 cách đột ngột Biểu đồ ứng suất – độ lún có điểm cực đại 9Khái niệm chung 2.1 Phá hoại cắt tổng quát (phá hoại hoàn toàn) Hình. Phá hoại cắt tổng quát 10Khái niệm chung 2.2 Phá hoại cắt cục bộ Móng đặt trên tầng cát có độ chặt trung bình (30% < Dr < 67%) hoặc sét có trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng Mặt trượt phát triển sâu dưới nền nhưng có đoạn không liên tục trên mặt đất, vì vậy chỉ phần dưới móng mới dễ xác định được mặt trượt Đất bị đẩy trồi ít hơn so với trường hợp phá hoại cắt tổng quát Biểu đồ ứng suất - độ lún không có điểm cực đại, chuyển vị đứng lớn 11Khái niệm chung Hình. Phá hoại cắt cục bộ 2.2 Phá hoại cắt cục bộ 12Khái niệm chung 2.3 Phá hoại cắt xuyên ngập Móng đặt trên tầng đất tương đối xốp rời Dr < 30% hoặc đất dẻo mềm Mặt trượt phát triển sâu dưới nền, đất chủ yếu bị lún, không bị đẩy trồi, khó xác định mặt trượt Biểu đồ ứng suất - độ lún không có điểm cực đại, chuyển vị đứng lớn. §4.2. Lý thuyết sức chịu tải của Terzaghi 13 14 1.1 Giả thiết của bài toán Xét móng băng có chiều rộng B, đặt nông, chiều sâu đặt móng Df. Đất nền giả thiết đồng nhất, đẳng hướng, dẻo tuyệt đối, có trọng lượng riêng , góc ma sát trong ' và lực dính c'. Giả thiết dưới tác dụng của tải trọng ngoài đặt đúng tâm, móng bị phá hoại theo hình thức cắt tổng quát. Cần xác định sức chịu tải của nền qu. I Các giả thiết và sơ đồ tính toán 15 1.2 Sơ đồ tính toán Vùng đất trên đáy móng được xem như tải trọng chất thêm tương đương (tải trọng bên), có cường độ q = γDf . Khi nền đất bị phá hoại, chia vùng phá hoại thành 3 phần: 1. Vùng tam giác ACD ngay sát đáy móng 2. Vùng cắt của tia ADF & CDE, với các đường cong DF và DE là các cung xoắn ốc logarit 3. Hai tam giác bị động Rankine AFH & CEG Các góc CAD & ACD; xem như = ' Bỏ qua sức chống cắt của đất dọc theo các mặt phá hoại GI & HJ. I Các giả thiết và sơ đồ tính toán 16 1.2 Sơ đồ tính toán Hình. Hình thức phá hoại của móng băng I Các giả thiết và sơ đồ tính toán 17 Với TH phá hoại cắt tổng quát, sức chịu tải của móng băng: BNqNNcq qcu 2 1 ' Trong đó: c’ là lực dính của đất, là trọng lượng riêng của đất q là tải trọng tương đương của phần đất phía trên móng (tải trọng bên) Nc, Nq, Nγ là các hệ số sức chịu tải, không thứ nguyên và chỉ phụ thuộc vào ' II. Công thức tính toán 18II. Công thức tính toán Với TH phá hoại cắt tổng quát 19Bảng 4.1:. Các hệ số sức chịu tải của móng băng theo Terzaghi Nc Nq Ng Nc Nq Ng* 0 5.7 1 0 26 27.09 14.21 9.84 1 6 1.1 0.01 27 29.24 15.9 11.6 2 6.3 1.22 0.04 28 31.61 17.81 13.7 3 6.62 1.35 0.06 29 34.24 19.98 16.18 4 6.97 1.49 0.1 30 37.16 22.46 19.13 5 7.34 1.64 0.14 31 40.41 25.28 22.65 6 7.73 1.81 0.2 32 44.04 28.52 26.87 7 8.15 2 0.27 33 48.09 32.23 31.94 8 8.6 2.21 0.35 34 52.64 36.5 38.04 9 9.09 2.44 0.44 35 57.75 41.44 45.41 10 9.61 2.69 0.56 36 63.53 47.16 54.36 11 10.16 2.98 0.69 37 70.01 53.8 65.27 12 10.76 3.29 0.85 38 77.5 61.55 78.61 13 11.41 3.63 1.04 39 85.97 70.61 95.03 14 12.11 4.02 1.26 40 95.66 81.27 115.31 15 12.86 4.45 1.52 41 106.81 93.85 140.51 16 13.68 4.92 1.82 42 119.67 108.75 171.99 17 14.6 5.45 2.18 43 134.58 126.5 211.56 18 15.12 6.04 2.59 44 151.95 147.74 261.6 19 16.56 6.7 3.07 45 172.28 173.28 325.34 20 17.69 7.44 3.64 46 196.22 204.19 407.11 21 18.92 8.26 4.31 47 224.55 241.8 512.84 22 20.27 9.19 5.09 48 258.28 287.85 650.67 23 21.75 10.23 6 49 298.71 344.63 831.99 24 23.36 11.4 7.08 50 347.5 415.14 1072.8 25 25.13 12.72 8.34 20 Sức chịu tải của móng vuông BNqNNcq qcu 4.0'3.1 Sức chịu tải của móng tròn BNqNNcq qcu 3.0'3.1 II. Công thức tính toán 21III. Hệ số an toàn Để tính toán sức chịu tải cho phép, qall của móng nông, cần biết hệ số an toàn FS qu: sức chịu tải tính toán qall: sức chịu tải cho phép (allowable) Sức chịu tải giới hạn thực qnet(u) (áp suất giới hạn của móng mà đất có thể chịu được) Với q = γDf 22VD tính toán VD 4.1 (tr144) Một móng vuông có kích thước trong mặt bằng là 1.5 m x 1.5 m. Đất nền có góc ma sát ’ = 20°, và c' = 15.2 kN/m2. Trọng lượng đơn vị của đất , bằng 17.8 kN/m2. Hãy xác định tổng tải trọng cho phép trên móng với hệ số an toàn (FS) là 4. Cho rằng độ sâu đặt móng (Df) là 1m và xảy ra phá hoại cắt tổng thể trong đất. 23VD tính toán VD 4.1 (tr144) qu = 1,3c'Nc + qNq + 0,4B N Với ’ = 20° ⇒ Nc = 17.69 Nq = 7.44 N = 3.64 25,130 4 521 FS qq uall Như vậy, tổng tải trọng cho phép là Q = (130)B2 = (130)(1.5 x 1.5) = 292.5 kN Vậy tải trọng cho phép trên đơn vị diện tích móng (áp suất cho phép): (kN/m2) 24 §4.3. Phương trình sức chịu tải tổng quát 25 Các phương trình sức chịu tải giới hạn + Chỉ dùng móng băng, móng vuông & móng tròn, không dùng được cho móng hình chữ nhật + Không xét sức chống cắt dọc theo mặt trượt của đất phía trên đáy móng (GI & HJ) + Tải trọng trên móng có thể nghiêng Để xét tới tất cả những thiếu sót trên, Meyerhof (1963) đã đề xuất 1 phương trình tính sức chịu tải tổng quát I Khái quát 26II. Phương trình tổng quát của Meyerhof Trong đó: Fcs, Fqs , Fs = các hệ số hình dạng móng Fcd, Fqd , Fd = hệ số chiều sâu Fci, Fqi, Fi = hệ số độ nghiêng tải trọng Nc, Nq , N = Các hệ số sức chịu tải idsqiqdqsqcicdcscu FFFBNFFFqNFFFNcq 2 1 ' 272.1 Các hệ số sức chịu tải Theo Meyerhof, góc trong Hình. Hình thức phá hoại của móng băng được thay bằng 45 + ’/2 chứ không phải ’ theo Terzaghi. Nc; Nq; Nγ được tính lại như sau 'tan2 2 ' 45tan eNq Reissner (1924) 1'cot qc NN Prandtl (1921) Vesic (1973) 282.1 Các hệ số sức chịu tải Bảng 4-2: Các hệ số sức chịu tải. Nc; Nq; Nγ Nc Nq Ng Nc Nq Ng 0 5.14 1 0 26 22.25 11.85 12.54 1 5.38 1.09 0.07 27 23.94 13.2 14.47 2 5.63 1.2 0.15 28 25.8 14.72 16.72 3 5.9 1.31 0.24 29 27.86 16.44 19.34 4 6.19 1.43 0.34 30 30.14 18.4 22.4 5 6.49 1.57 0.45 31 32.67 20.63 25.99 6 6.81 1.72 0.57 32 35.49 23.18 30.22 7 7.16 1.88 0.71 33 38.64 26.09 35.19 8 7.53 2.06 0.86 34 42.16 29.44 41.06 9 7.92 2.25 1.03 35 46.12 33.3 48.03 10 8.35 2.47 1.22 36 50.59 37.75 56.31 11 8.8 2.71 1.44 37 55.63 42.92 66.19 12 9.28 2.97 1.69 38 61.35 48.93 78.03 13 9.81 3.26 1.97 39 67.87 55.96 92.25 14 10.37 3.59 2.29 40 75.31 64.2 109.41 292.2 Các hệ số hình dạng Được xây dựng từ nhiều thí nghiệm trong phòng (theo De Beer (1970)) c q cs N N L BF 1 qs B F 1 tan ' L s B F 1 0, 4 L Trong đó L = chiều dài móng (L > B) 302.3 Các hệ số độ sâu Theo Hansen (1970) Khi Df/B 1 B D F fcd 4,01 B D F fqd 2'sin1'tan21 Fd = 1 Khi Df/B > 1 B D F fcd 1tan4,01 B D F fqd 12 tan'sin1'tan21 Fd = 1 số hạng tan-1(Df /B) tính theo radian 312.4 Các hệ số độ nghiêng Meyerhof (1981) 2 90 1 o qici FF 2 ' 1 o iF là góc nghiêng của tải trọng trên móng so với đường thẳng đứng 32VD 4.2 Móng cột vuông chống đỡ 1 tổng khối lượng thực cho phép là 15200 kg. Độ sâu đặt móng là 0,7m. Tải trọng nghiêng góc 200 với phương đứng. Xác định bề rộng B của móng với FS = 3 33III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm Khi móng chịu tác dụng của đồng thời mômen uốn & tải trọng thẳng đứng ⇒ áp suất đáy móng trên đất không phân bố đều (Eccentrically loaded foundations) 34III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm 3.1 Xác định phân bố ASĐM: Q = tổng tải trọng td theo phương thẳng đứng, M = momen tác dụng trên móng Độ lệch tâm được tính như sau 35III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm ⇒ Phân bố ASĐM có thể được viết lại: Khi e = B/6; qmin = 0. Khi e > B/6; qmin < 0 Xuất hiện sự kéo trong đất, vì đất không chịu kéo được xẩy ra sự phân tách giữa móng & đất nền 36III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm Hình: Mặt phá hoại trong nền khi chịu tải trọng lệch tâm Giá trị qmax trong TH này được tính theo: Dự tính được phân bố ASĐM là rất khó 37III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm 3.2 Xác định kích thước hữu hiệu của móng 1) Chiều rộng hiệu quả :B’ = B - 2e 2) Chiều dài hiệu quả :L’ = L Chú ý rằng nếu độ lệch tâm theo phương chiều dài móng, giá trị L’ phải bằng L - 2e. Giá trị của B’ tất nhiên bằng B Phải đưa về tải trọng đúng tâm đặt lên móng với các kích thước hiệu quả 38III. Tính SCT của nền trong TH tải trọng lệch tâm 3.3. Dùng cho sức chịu tải giới hạn Để đánh giá Fcs, Fqs và Fs dùng các PT với chiều dài & chiều rộng hiệu quả B’ & L’ thay cho L và B. Để xác định Fcd, Fqd và Fd, dùng các PT Không thay B bằng B’ 39III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm 3.4. Tổng sức chịu tải giới hạn mà móng có thể chịu được A’: diện tích hiệu quả 40III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm 3.5. Hệ số an toàn chống lại phá hoại do sức chịu tải 41III. Tính sức chịu tải của nền trong TH tải trọng lệch tâm 3.6. Kiểm tra hệ số an toàn chống lại qmax, hay 42 §4.4. Phương pháp tính sức chịu tải của đất nền theo TCVN 43I. Các giai đoạn làm việc của đất nền Dựa trên kết quả thí nghiệm bàn nén hiện trường, trong trường hợp cắt tổng quát, có thể chia đường quan hệ tải trọng ~ độ lún thành 3 giai đoạn Hình. Các giai đoạn làm việc của đất nền 44 1.1 Giai đoạn biến dạng đường thẳng Trong trường hợp tải trọng nhỏ (0<p< Pgh1), quan hệ p~S gần như đường thẳng. Các hạt đất chủ yếu dịch chuyển theo phương thẳng đứng đi xuống. Lỗ rỗng trong đất bị thu hẹp, đất nền bị nén chặt. Đây là giai đoạn nén chặt. Po là tải trọng giới hạn tuyến tính I. Các giai đoạn làm việc của đất nền 45 1.2 Giai đoạn biến dạng trượt cục bộ Khi tải trọng tác dụng trong khoảng ( Pgh1 <p<Pgh2 ), quan hệ p~S là đường cong. Đất nền bị chuyển dịch đứng & ngang. Xuất hiện vùng biến dạng dẻo cục bộ tại 2 mép móng. I. Các giai đoạn làm việc của đất nền 46 1.3 Giai đoạn phá hoại nền Khi tải trọng tăng p> pghII , vùng biến dạng dẻo cục bộ tại 2 mép móng mở rộng, phát triển trong toàn nền tạo nên mặt trượt liên tục. Đất nền bị trượt sâu, ép trồi lên pghII : Tải trọng giới hạn lớn nhất mà nền có thể chịu được (tải trọng phá hoại). I. Các giai đoạn làm việc của đất nền 47 Có 2 phương pháp: + Dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo: Bằng cách khống chế trạng thái ứng suất nền, không cho vùng biến dạng dẻo hình thành ⇒ Xác định được tải trọng giới hạn tuyến tính ⇒ Sức chịu tải của nền + Sức chịu tải của nền cũng có thể tính được nếu xác định được tải trọng phá hoại và áp dụng 1 hệ số an toàn tổng thể. Tải trọng phá hoại được XĐ từ lý thuyết phá hoại dẻo (điều kiện cân bằng giới hạn). II. Các phương pháp xác định sức chịu tải của nền Chương này chỉ tập trung trình bày cách xác định tải trọng giới hạn dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 48 Nguyên lý xác định + Dùng lời giải đàn hồi để tính ứng suất + Dùng điều kiện cân bằng giới hạn Mohr-Coulomb để xác định vùng biến dạng dẻo III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 49 Xét móng băng, chịu tải trọng thẳng đứng, phân bố đều, giả thiết đất nền đồng chất. Khi P > PghI, vùng biến dạng dẻo phát sinh tại 2 mép móng Trong vùng biến dạng dẻo, trạng thái ứng suất bản thân của đất nền giống trạng thái áp suất thủy tĩnh (x= y= z = z). Ta cần xác định đường bao vùng biến dạng dẻo III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo Các giả thiết tính toán 50 Các giá trị ứng suất chính tại M 2sin213 P III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 51 Nếu xét tác dụng đồng thời của tổ hợp tải trọng P, tải trọng bên q và trọng lượng bản thân đất nền thì các ứng suất chính được tính: mm hzhP 21213 2sin2 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 52 Theo điều kiện cân bằng giới hạn Mohr-Coulomb mcm 231 Với mm hzhP 21213 2sin2 Chiều sâu vùng biến dạng dẻo m m hchPz 1 2 11 2 tan 2 sin 2sin III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo m = tan2(45o + Φ/2) 53 Để tìm Zmax, tìm cực trị của hàm Z Thay trở lại vào phương trình Z 01 sin 2cos2 1 2 mhp d dz 2cossin mm hchpz 2 1 11 2 max tan 2/cot III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 54 Tải trọng giới hạn tuyến tính là tải trọng giới hạn trước khi nền xuất hiện vùng biến dạngdạng dẻo (Zmax = 0): PghI = Po 0maxZ mo hcP 22/cot 2/cot 2/cot cot qco qNcNP ** 2/cot cot* cN 2/cot 2/cot* qN mhq 2 N*c, N*q là các hệ số sức chịu tải của nền, tra Bảng 4.3. III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 55 Thực tế xây dựng cho thấy với đất nền bình thường (trừ nền mềm yếu) tuy tải trọng công trình đã vượt quá giới hạn tuyến tính và đã gây ra trong nền 1 vùng biến dạng dẻo lớn đến mức độ nào đó rồi, tuy nhiên vẫn chưa làm ảnh hưởng đến sự ổn định của nền, công trình vẫn làm việc bình thường Rõ ràng chọn tải trọng giới hạn tuyến tính làm sức chịu tải của nền là quá thiên về an toàn. III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 56 Theo kinh nghiệm thực tế, sức chịu tải nên lấy bằng trị tải trọng gây ra trong nền 1 vùng biến dạng dẻo đạt độ sâu Zmax = (¼)B; B – bề rộng móng công trình. Ký hiệu P1/4 BhcP m 124/1 2/cot 25.0 2/cot 2/cot 2/cot cot *1**4/1 BNqNcNP qc 2/cot 25.0* N 2/cot cot* cN 2/cot 2/cot* qN N*c, N*q, N*γ, là các hệ số SCT của nền, tra theo Bảng 4.3 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 57 Công thức xác định P1/4 đơn giản, thuận tiện đối với công trình chịu tải trọng hình băng, thẳng đứng, phân bố đều. Tuy nhiên, dùng lời giải đàn hồi khi vùng biến dạng dẻo đã mở rộng là chưa hợp lý. Giả thiết ứng suất do trọng lượng bản thân tuân theo luật áp lực thuỷ tĩnh là chưa hợp lý. Nhận xét III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 58 Ví dụ 4.3 Một móng băng có bề rộng B=6m, độ chôn móng hm=0.9m. Mực nước ngầm nằm ngang mặt đất thiên nhiên. Trọng lượng riêng đẩy nổi của đất nền đn=11kN/m3, Φ =20o, c = 50 kN/m2. Yêu cầu xác định: 1) Tải trọng giới hạn tuyến tính Po 2) Sức chịu tải của nền P1/4 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 59 Giải 1) Po= cN*c + qN*q Tra bảng (4‐3) với =20o N*c= 5.66, N*q= 3.06 Po= 50*5.66 + 11*0.9*3.06 = 313.3 kN/m 2 2) P1/4= cN*c+ qN*q + BđnN* Tra bảng (4‐3) với =20o N*c= 5.66, N*q= 3.06, N*= 0.51 P1/4= 50*5.66 +11*0.9*3.06 + 11*6*0.51 = 347 kN/m 2 III. Xác định SCT của nền dựa vào sự phát triển của vùng biến dạng dẻo 60IV. Xác định sức chịu tải theo tải trọng phá hoại (PP Evdokimov) Tính PghII theo lý thuyết phá hoại dẻo, có hai PP: - PP dùng đường cong đặc trưng (theo lý luận cân bằng giới hạn điểm) - PP phân tích cân bằng giới hạn (còn gọi là lý thuyết cân bằng giới hạn cố thể) 61 4.1. Xác định PghII dựa trên PP đường cong đặc trưng Khối đất ở trạng thái cân bằng giới hạn khi mọi điểm trong khối đất cùng đạt trạng thái cân bằng giới hạn Tại một điểm đạt trạng thái cân bằng giới hạn có 2 mặt trượt đi qua điểm đó và làm với nhau một góc (90- ) Lời giải dựa vào điều kiện cân bằng tĩnh của ứng suất và tiêu chuẩn phá hoại Mohr-Coulomb. IV. Xác định sức chịu tải theo tải trọng phá hoại (PP Evdokimov) 62 4.2. Xác định PghII dựa trên phân tích CBGH cố thể Khối đất ở trạng thái cân bằng giới hạn khi trong đất nền hình thành 1 mặt trượt liên tục bao ngoài khối trượt. Chỉ những điểm ở trên mặt trượt mới ở trạng thái cân bằng giới hạn. Khối trượt được xem như là khối rắn Để tính PghII , trước hết giả thiết hình dạng mặt trượt, sau đó từ điều kiện cân bằng lực của khối trượt (trạng thái giới hạn) tính được PghII . IV. Xác định sức chịu tải theo tải trọng phá hoại (PP Evdokimov) 63 4.2. Xác định PghII dựa trên phân tích CBGH cố thể Có hai cách tiếp cận bài toán: 1. Đồ giải a) Tính PghII trong TH đất rời b) Tính PghII trong TH đất dính 2. Giải tích IV. Xác định sức chịu tải theo tải trọng phá hoại (PP Evdokimov) 64 I. Xác định PghII theo phương pháp đồ giải 1.1. TH đất rời a.Điều kiện và giả thiết của phương pháp -Đất nền là rời, đồng chất -Móng hình băng, chịu tải trọng thẳng đứng và nằm ngang phân bố đều -Đất nền là vật liệu dẻo lý tưởng -Giả thiết khối trượt là vật rắn tuyệt đối, các điểm trên mặt trượt đều thoải mãn điều kiện ứng suất giới hạn 65 b. Tính PghII theo phương pháp đồ giải B1. Giả thiết hình dạng mặt trượt, khối trượt B2. Xác định các lực tác dụng vào khối trượt B3. Vẽ đa giác lực ở trạng thái cân bằng giới hạn Chú ý: điều kiện để khối trượt cân bằng là đa giác của hệ lực phải khép kín B4. Dựa vào các quan hệ lượng giác ghII I. Xác định PghII theo phương pháp đồ giải 66 Tải trọng giới hạn Pgh & Tgh làm cho nền đất bị trượt theo mặt ABCD và bị ép trồi về phía DE, khối trượt gồm 3 khu: Khu I : ABE – Khu chủ động – bị nén Khu II : EBC – Khu quá độ Khu III: ECD – Khu bị động – bị ép trồi I. Xác định PghII theo phương pháp đồ giải 67 Xét cân bằng toàn khối & vẽ đa giác lực cho toàn hệ được thực hiện bằng cách lần lượt xét vân bằng & vẽ đa giác lực cho từng khu I, II, III Nếu vẽ đúng tỷ lệ, sẽ xác định được RghII I. Xác định PghII theo phương pháp đồ giải 68 Sau khi xác định được RghII, tải trọng giới hạn được tính theo công thức sau: cos B R F P p gh IIII gh gh II sin B R F T ghIIIIgh gh II I. Xác định PghII theo phương pháp đồ giải 69 1.2 TH đất dính Áp dụng nguyên lý áp lực dính tương đương của Caquot, thay thế lực dính trong đất nền bằng 1 áp lực ngoài n = c/tg𝛷 ⇒ Khi đó nền đất được coi là nền đất rời Nếu vẽ đúng tỷ lệ, sẽ xác định được RghII I. Xác định PghII theo phương pháp đồ giải 70 1.2 TH đất dính n B Rp gh II gh II 'cos 'sin B R ghII gh II Sau khi xác định được RghII, tải trọng giới hạn TH đất dính được tính theo công thức sau: I. Xác định PghII theo phương pháp đồ giải 71 II. Xác định PghII theo phương pháp giải tích Theo TCVN 4253-2012, tải trọng phá hoại được tính theo công thức 2BNqBNcBNR qcghII Trong đó: Nc; Nq; Nγ: các hệ số phụ thuộc vào Φ; δ’ γ, c, Φ: trọng lượng riêng, lực dính & góc ma sát trong của đất dưới đáy móng q ൌ γ1h1- tải trọng bên Áp dụng công thức
File đính kèm:
- bai_giang_co_hoc_dat_chuong_iv_succhiutaicuanendat.pdf