Bài giảng Địa kỹ thuật - Chương IV: Ứng suất trong đất - Trường Đại học Thủy Lợi
Tóm tắt Bài giảng Địa kỹ thuật - Chương IV: Ứng suất trong đất - Trường Đại học Thủy Lợi: ...tâm 2 chiều 2. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm Chú ý: Mx = P.ey My = P.ex 31II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 2.2 TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm 1 chiều 2. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm Khi tải trọng P đặt trên 1 trục nào đó (xx hoặc yy). ASĐM tại...0001 0.56 0.2414 1.14 0.0595 1.72 0.0153 >5.00 0.0000 Bảng 3.1: Giá trị hệ số K K là hệ số phân bố ứng suất, không thứ nguyên, phụ thuộc r/z, tra theo bảng 3-1 47I. Hai bài toán cơ bản 48I. Hai bài toán cơ bản Chú ý: Nếu có nhiều tải trọng Pi (i = 1,2, ... n) tác dụng trên mặt nền thì có... trọng thẳng đứng phân bố tam giác Biến đổi ta được công thức rút gọn: Trong đó: k2 là hệ số ứng suất tăng thêm thẳng đứng σz tại M, nằm trên đường thẳng đứng qua góc móng A (tại A tải trọng = 0) (3.5) k2 = f(m=l/b, n=z/b) – tra bảng 3.4 63 64II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tíc...
8/3/2015 1 CHƯƠNG IV: ỨNG SUẤT TRONG ĐẤT (STRESSES IN SOIL) §4.1. Các loại ứng suất trong đất và các giả thiết cơ bản để tính toán Nội Dung §4.2. Xác định ứng suất bản thân §4.4. Ứng suất tăng thêm trong nền công trình §4.3. Xác định áp suất đáy móng 3 §4.1. Các loại ứng suất trong đất và các giả thiết cơ bản để tính toán 4 I. Các loại ứng suất trong đất 8/3/2015 2 5I. Các loại ứng suất trong đất Trọng lượng bản thân đất Tải trọng công trình Ứng suất trong đất Để xét ổn định về cường độ & biến dạng của nền công trình, khối đắp (đê, đập) & mái dốc cần nghiên cứu & tính toán trạng thái ứng suất sinh ra trong khối đất trước và sau khi xây dựng công trình 6 Phân biệt: Ứng suất bản thân: Ứng suất do trọng lượng bản thân của đất gây ra Ứng suất tăng thêm: Ứng suất trong đất do áp suất đáy móng (tải trọng công trình) gây ra Chú ý KN áp suất đáy móng: Áp suất tại mặt tiếp giáp giữa nền & đáy móng do tải trọng công trình truyền xuống thông qua móng Ứng suất thấm: Ứng suất trong đất do dòng thấm gây ra gọi là ứng suất thấm (ứng suất thủy động). I. Các loại ứng suất trong đất II. Các giả thiết để tính toán 8II. Các giả thiết để tính toán Trong cơ học đất, lý thuyết đàn hồi thường được dùng để nghiên cứu và tính toán quy luật phân bố ứng suất trong đất (trừ ứng suất thấm). Do đất là môi trường rời rạc, phân tán, không liên tục ⇒ khi dùng lý thuyết đàn hồi tính toán ứng suất đã đưa vào 1 số giả thiết sau: + Coi đất là 1 bán không gian vô hạn biến dạng tuyến tính (vật thể chỉ GH bởi 1 mp) còn vô hạn theo các phương khác + Đất là 1 vật thể liên tục, đồng nhất và đẳng hướng (VD sét dẻo hoặc cát chặt thuần nhất) + Coi trạng thái ứng suất – biến dạng của đất là trạng thái lúc cố kết đã kết thúc 8/3/2015 3 9 §4.2. Xác định ứng suất bản thân 10 I. Ứng suất bản thân trong nền đất 11I. Ứng suất bản thân trong nền đất Phân tích các giả thiết: Coi đất là 1 vật thể bán không gian vô hạn biến dạng tuyến tính: khối đất có mặt giới hạn là mặt đất nằm ngang, chiều sâu & bên hông là vô hạn ⇒ Trên mọi mặt phẳng thẳng đứng & nằm ngang, không tồn tại ứng suất cắt (߬ = 0), chỉ có thành phần ứng suất pháp (σx; σy; σz). Căn cứ vào tính đồng nhất của nền, xét các TH sau: 12 1. Trường hợp nền đồng chất Xét phân tố đất M cách mặt nền độ sâu z với các thành phần ứng suất như hình. I. Ứng suất bản thân trong nền đất 8/3/2015 4 13 1. Trường hợp nền đồng chất M σx, σy, σz được tính như sau: Trong đó: Ko: hệ số áp lực hông ૄo: hệ số nở hông σzđ = γz I. Ứng suất bản thân trong nền đất 14 1. Trường hợp nền đồng chất Hình 1: Quy luật phân bố ứng suất bản thân theo chiều sâu (đất nền đồng nhất, không phân lớp) I. Ứng suất bản thân trong nền đất 15 2. Trường hợp nền nhiều lớp I. Ứng suất bản thân trong nền đất Trong đó: Ko: hệ số áp lực hông ૄo: hệ số nở hông 16 2. Trường hợp nền nhiều lớp I. Ứng suất bản thân trong nền đất Hình 2: Biểu đồ ứng suất bản thân TH nền gồm nhiều lớp 8/3/2015 5 17 3. Trường hợp có mực nước ngầm trong nền I. Ứng suất bản thân trong nền đất Trong trường hợp đất nền có mực nước ngầm, các tính toán ứng suất bản thân tương tự như trường hợp nền có nhiều lớp và trọng lượng riêng của các lớp đất nằm dưới mực nước ngầm được tính bằng trọng lượng riêng đẩy nổi (γ ൌ γ’ ൌ γsat‐ γwሻ II. Ứng suất bản thân trong công trình đất 19II. Ứng suất bản thân trong nền công trình đất Đặc điểm: phía hông công trình bị giới hạn với mái thượng lưu & hạ lưu nên biến dạng của mái đập và thân đập khác với biến dạng của nền đập. Tuy nhiên khi tính toán, để đơn giản vẫn giả thiết ứng suất bản thân tại 1 điểm bất kỳ trong thân đập bằng trọng lượng cột đất phía trên điểm đó 20VD1 Một bình chứa đất có khối lượng riêng bão hòa là 2.0 Mg/m3. Tính ứng suất tổng, trung hòa & hiệu quả tại cao trình A khi: (a) mực nước tại cao trình A (b) mực nước dâng lên đến cao trình B. 8/3/2015 6 21 Giải Coi đất trong bình là bão hòa tại thời điểm ban đầu. Xét các ứng suất tại A: Ứng suất tổng: 3 2 2 2.0 Mg/m 9.81 m/s 5 m 98100 N/m 98.1 kPa sat gh Ứng suất trung hòa (a) mực nước tại cao trình A 3 2 w w 1.0 Mg/m 9.81 m/s 0 m 0u gz Ứng suất hiệu quả ' 98.1 kPa VD1 22 Giải Ứng suất tổng: Ứng suất trung hòa (b) khi mực nước dâng lên cao trình B Ứng suất hiệu quả w w 2.0 9.81 5 1 9.81 2 117.7 kPa sat gh gz w w 1.0 9.81 2 5 68.7 kPa u g z h w w w w' 117.7 68.7 49.0 kPa satu gh gz g z h VD1 23 §4.3. Xác định áp suất đáy móng 24 I. Khái niệm 8/3/2015 7 25I. Khái niệm Áp suất đáy móng (ASĐM) (áp suất tiếp xúc) là áp lực trên một đơn vị diện tích tại mặt nền do tải trọng công trình truyền xuống thông qua móng 26I. Khái niệm Sự phân bố áp suất đáy móng phụ thuộc cả vào độ cứng của móng và độ cứng của đất nền Khi tính toán ứng suất trong nền phục vụ tính lún của nền công trình, cho phép dùng biểu đồ ASĐM theo luật đường thẳng Chú ý 27 II. Xác định áp suất đáy móng (cho móng cứng) 28II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng Trường hợp này, ASĐM phân bố đều với cường độ, được tính theo công thức 1. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng đúng tâm Trong đó: p – áp suất đáy móng P – tổng tải trọng thẳng đứng F – diện tích đáy móng, F = l.b 8/3/2015 8 29II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 2.1 TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm 2 chiều 2. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm Tải trọng P đặt tại N. ASĐM tại điểm M bất kỳ ở mặt đáy móng được tính theo x, y – Tọa độ điểm M tại đó cần XĐ ASĐM F =l.b – diện tích đáy móng P – Tổng tải trọng thẳng đứng Jx, Jy– Mômen quán tính đối với trục X-X & Y-Y Mx - Mômen đối với trục X-X, My - Mômen đối với trục Y-Y ex, ey- Độ lệch tâm của tải trọng 30II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 2.1 TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm 2 chiều 2. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm Chú ý: Mx = P.ey My = P.ex 31II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 2.2 TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm 1 chiều 2. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm Khi tải trọng P đặt trên 1 trục nào đó (xx hoặc yy). ASĐM tại 2 mép A, B được xác định theo biểu thức sau: Hay có thể viết gọn 32II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 2.3 Trường hợp móng băng 2. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm Khi l >> b (l/b >3) thì có thể coi là móng băng. Lúc đó có thể tính ASĐM cho 1m chiều dài móng, do đó CT trên trở thành Tùy theo độ lệch tâm e, biểu đồ ASĐM sẽ có các dạng khác nhau 8/3/2015 9 33II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 2.3 Trường hợp móng băng 2. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm Khi e < b/6: Biểu đồ có dạng hình thang 34II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 2.3 Trường hợp móng băng 2. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm Khi e = b/6, biểu đồ có dạng hình tam giác 35II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 2.3 Trường hợp móng băng 2. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm Khi e > b/6, tồn tại áp suất âm, tức là tại đó xuất hiện lực kéo 36II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 2.3 Trường hợp móng băng 2. TH tải trọng thẳng đứng tác dụng lệch tâm Chú ý: Khi chịu tải trọng lệch tâm lớn, do mặt nền và đáy móng ko chịu được lực kéo nên 1 phần mặt nền và đáy móng bị tách rời nhau và có sự phân bố lại ASĐM. Cần đặc biệt lưu ý không để ASĐM tồn tại dạng biểu đồ tam giác và biểu đồ âm. 8/3/2015 10 37II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 3. TH tải trọng dạng tổng quát Ctr đồng thời chịu cả tải trọng đứng và tải trọng ngang. Để tính ASĐM TH này, phân R ra 2 thành phần: đứng P và ngang T. 38II. Xác định áp suất đáy móng cho móng cứng 3. TH tải trọng dạng tổng quát ASĐM do thành phần tải trọng ngang T thường giả thiết phân bố đều, và được tính theo: Trong đó: t ‐ Áp suất đáy móng ngang F ‐ Diện tích đáy móng, F = l.b 39 §4.4. Ứng suất tăng thêm trong nền công trình 40 I. Hai bài toán cơ bản 8/3/2015 11 41I. Hai bài toán cơ bản Chú ý: - Ứng suất tăng thêm trong nền là do tải trọng công trình gây ra, tải trọng công trình thông qua móng phân bố rải rác trên mặt nền ⇒ ứng suất tăng thêm trong nền là do ASĐM này gây ra - Để tính toán ứng suất tăng thêm trong nền dưới tác dụng của các tải trọng khác nhau đặt trên nền, trong cơ học đất thường dựa vào các bài toán đã giải trong lý thuyết đàn hồi. Các bài toán này cho lời giải về ứng suất & chuyển vị trong vật thể bán không gian vô hạn biến dạng tuyến tính đồng nhất đẳng hướng dưới tác dụng của lực tập trung thẳng đứng & nằm ngang đặt trên mặt & trong bán không gian vô hạn 42I. Hai bài toán cơ bản 1. Bài toán Boussinesq Nội dung: Tính ứng suất và chuyển vị trong bán không gian dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng tập trung. Nguyên lý tính toán: xét 1 bán không gian chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng tập trung P Xét điểm M bất kỳ trong bán không gian Bán không gian chịu tải tập trung P & ứng suất tại M 43 Hình: Các thành phần ứng suất tác dụng trên phân tố M 44I. Hai bài toán cơ bản 1. Bài toán Boussinesq a. Các thành phần ứng suất (3.1) 8/3/2015 12 45I. Hai bài toán cơ bản 1. Bài toán Boussinesq b. Các thành phần chuyển vị Trong đó: µ - hệ số poison của vật thể bán không gian E – môdun đàn hồi của vật thể bán không gian. 46I. Hai bài toán cơ bản 1. Bài toán Boussinesq Xét (3.1) Theo quan hệ hình học: Thay R vào (1), biến đổi lại Trong đó K = F(r/Z) = Có bảng tra 47 r/z K r/z K r/z K r/z K 0.00 0.4775 0.58 0.2313 1.16 0.0567 1.74 0.0147 0.02 0.4770 0.60 0.2214 1.18 0.0539 1.76 0.0141 0.04 0.4756 0.62 0.2117 1.20 0.0513 1.78 0.0135 0.06 0.4732 0.64 0.2024 1.22 0.0489 1.80 0.0129 .. .. 0.52 0.2625 1.10 0.0658 1.68 0.0167 4.50 0.0002 0.54 0.2518 1.12 0.0626 1.70 0.0160 5.00 0.0001 0.56 0.2414 1.14 0.0595 1.72 0.0153 >5.00 0.0000 Bảng 3.1: Giá trị hệ số K K là hệ số phân bố ứng suất, không thứ nguyên, phụ thuộc r/z, tra theo bảng 3-1 47I. Hai bài toán cơ bản 48I. Hai bài toán cơ bản Chú ý: Nếu có nhiều tải trọng Pi (i = 1,2, ... n) tác dụng trên mặt nền thì có thể dùng PP cộng tác dụng để tính ứng suất z tại điểm M bất kỳ ở độ sâu z theo công thức sau: Ki – hệ số ứng suất của lực Pi, tra bảng trên nhờ tỷ số ri/z ri: Khoảng cách nằm ngang từ điểm M đến đường thẳng đứng đi qua điểm đặt lực Pi 48 8/3/2015 13 49I. Hai bài toán cơ bản 2. Bài toán Cerruti: Nội dung: Tính toán ứng suất và chuyển vị trong bán không gian dưới tác dụng của tải trọng nằm ngang tập trung. Trình tự: Xét điểm M trong bán không gian chịu tác dụng của tải trọng ngang tập trung T 49 50I. Hai bài toán cơ bản 2. Bài toán Cerruti: Kết quả lời giải của bài toán (3.2) 50 51 II. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất khi mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hình chữ nhật 52II. Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn 1. Trường hợp tải trọng thẳng đứng phân bố đều Xét điểm M bất kỳ trong nền Các thành phần ứng suất tại M gồm có σx, σy, σz, τxy, τyz, τzx. 52 8/3/2015 14 53II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn 1. Trường hợp tải trọng thẳng đứng phân bố đều a. Cách giải: Ứng dụng bài toán Boussinnesq bằng cách chia diện tích đáy móng ABCD thành nhiều diện tích phân tố có cạnh dx & dy. Tải trọng tác dụng lên mỗi diện tích phân tố được coi là 1 lực tập trung dP = p.dx.dy. Tải trọng này gây ra ứng suất tăng thêm dσz tại M trên đường thẳng đứng qua góc móng A, có thể tính toán theo công thức: pdxdyzyx z 2 3d 2/5222 3 z Tích phân biểu thức trên (với hệ tọa độ xyz tại A) cho toàn mặt tải trọng ABCD có diện tích F sẽ nhận được dxdy. )zyx( 1 2 z.p3d b 0 2/5222 l 0F 3 zz 53 54 (Góc móng A) 55 56II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn 1. Trường hợp tải trọng thẳng đứng phân bố đều Biến đổi và đưa về biểu thức cuối cùng Trong đó: k1 = f(m = l/b; n = z/b) - tra Bảng 3.2 – giáo trình (tr 109). k1 - hệ số ứng suất tăng thêm thẳng đứng σz tại M trênđường thẳng đứng qua góc móng trong trường hợp tải trọng phân bố đều trên diện tích hình chữ nhật l, b: cạnh dài và cạnh ngắn hình chữ nhật (3.3) 56 8/3/2015 15 57II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn Bảng 3.2 Giá trị ứng suất tăng thêm K1 trong công thức (3.3) (Bài toán không gian) 57 58II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn 1. Trường hợp tải trọng thẳng đứng phân bố đều Biến đổi tương tự ta có tổng ứng suất tại M dưới góc móng A Trong đó: p)1( 10 ) b zn, b lm(f nm1n marctg1 221 Tra bảng 3.3 (3.4) 58 59II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn Bảng 3-3: Giá trị hệ số tổng ứng suất tăng thêm trong công thức (3.4) 59 60II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn Chú ý: Với những điểm không nằm trên đường thẳng đứng đi qua các điểm góc móng (A, B, C, D), phải dùng PP điểm góc để tính các thành phần ứng suất tăng thêm tại điểm đó. Xác định trị số ứng suất thẳng đứng tại điểm có độ sâu z và ở ngoài diện chịu tải. Qua điểm M0 chia diện tích tải trọng ABCD thành những diện tích chữ nhật có M0 làm góc chung. Cộng (trừ) các ứng suất thành phần để nhận được ứng suất tổng do tải trọng đã cho gây ra tại điểm M0. 60 8/3/2015 16 61 Phương pháp điểm góc 62II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn 2. Trường hợp tải trọng thẳng đứng phân bố tam giác Tương tự, ứng dụng bài toán bằng cách chia diện tích đáy móng ABCD thành nhiều diện tích phân tố cạnh dx & dy. Tải trọng tác dụng lên mỗi diện tích phân tố được coi như 1 lực tập trung dP, gây ra ứng suất tăng thêm dσz tại M nằm trênđường thẳng đứng qua góc móng A 62 63II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn 2. Trường hợp tải trọng thẳng đứng phân bố tam giác Biến đổi ta được công thức rút gọn: Trong đó: k2 là hệ số ứng suất tăng thêm thẳng đứng σz tại M, nằm trên đường thẳng đứng qua góc móng A (tại A tải trọng = 0) (3.5) k2 = f(m=l/b, n=z/b) – tra bảng 3.4 63 64II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn 2. Trường hợp tải trọng thẳng đứng phân bố tam giác Với công thức tính tổng ứng suất tăng thêm ߠ: Trong đó: ߚ2 là hệ số tổng ứng suất tăng thêm thẳng đứng tại M, nằm trên đường thẳng đứng qua góc móng A (tại A tải trọng = 0) ߚ2 = f(m=l/b, n=z/b) – tra bảng 3.5 = (1+0)2pT (3.6) 64 8/3/2015 17 65II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn 3. Trường hợp tải trọng ngang phân bố đều Chia diện tích chịu tải ABCD thành các diện tích phân tố và coi tải trọng ngang tác dụng lên mỗi phân tố như tải trọng tập trung. Cuối cùng áp dụng bài toán Cerruti để xác định các thành phần ứng suất tại điểm M nằm dưới điểm góc móng A (điểm ngọn của véctơ tải trọng ngang) 65 66II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn 3. Trường hợp tải trọng ngang phân bố đều Tính toán và đưa về công thức rút gọn. Ứng suất σz tại A và B: z = k3.t (3.7) = (1 + 0)3.t (3.8) Trong đó Dấu (+) khi M nằm dưới A (góc móng ở ngọn của vectơ tải trọng ngang) Dấu (-) khi M nằm dưới B (góc móng ở gốc của vectơ tải trọng ngang 66 67II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn 4. Trường hợp tổng quát Thực tế, thường gặp các bài toán móng chịu cả tải trọng đứng và ngang. Khi đó, để giải quyết bài toán, ta phân tích các lực tác dụng về các dạng cơ bản đã đưa ra ở trên, tính toán cho từng biểu đồ riêng lẻ, rồi cộng lại được giá trị tổng quát. 67 68II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn VD2 68 8/3/2015 18 69II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn VD2 a. Tinh cho đường qua góc móng A 69 70II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn VD2 b. Tinh cho đường qua góc móng B 70 71II Mặt nền chịu tải trọng phân bố trên diện tích hcn VD2 c. Tinh cho đường qua điểm tâm móng 0 71 72 III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất khi mặt nền chịu tải trọng hình băng 8/3/2015 19 73III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất – bài toán phẳng Móng băng: Móng tường nhà, tường chắn đất, đập dâng 73 74 Móng thường có l >> b (l/b ≥ 3) Tải trọng công trình thường phân bố dọc theo b với quy luật nhất định, không đổi dọc theo chiều dài L Đặc điểm: Chú ý Do chiều dài của móng băng (theo phương y) vô cùng lớn, biến dạng của đất theo phương đó sẽ = 0 (ey = 0) ⇒ Trạng thái ứng suất trên mọi mặt phẳng thẳng đứng bất kỳ xOz đều như nhau ⇒ Bài toán biến dạng phẳng, chỉ cần tính ứng suất σx, σz, ߬xz trên mặt phẳng xOz. III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất – bài toán phẳng 74 75III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất – bài toán phẳng 75 76 3.1. Bài toán Flament Nội dung: Tính ứng suất trong nền do 1 đường tải trọng thẳng đứng phân bố đều dài vô hạn. M III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất – bài toán phẳng 76 8/3/2015 20 77 3.1. Bài toán Flament Nguyên lý tính toán: Trên đường tải trọng lấy 1 vi phân chiều rộng dy, coi tải trọng qdy như 1 tải trọng tập trung dP và áp dụng công thức Boussinesq để tính ứng suất tăng thêm dσz tại điểm M bất kỳ trong nền III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất – bài toán phẳng 77 78 3.1. Bài toán Flament Kết quả tính toán 2 1 4 1 2 x sincosR q2 R zxq2 sincosR q2 R xzq2 2 1 4 1 2 xz 1R xsin 1R zcos Với III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất – bài toán phẳng 78 79 3.2. Ứng suất tăng thêm do tải trọng hình băng phân bố đều Nội dung: Xét bài toán mặt nền chịu tải trọng hình băng phân bố đều p III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất – bài toán phẳng 79 80 3.2. Ứng suất tăng thêm do tải trọng hình băng phân bố đều PP tính toán Dùng lời giải của Flament, dọc theo b lấy 1 vi phân bề rộng dx, q = pdx coi như cường độ của 1 đường tải trọng dài vô hạn dọc theo băng tải trọng Lấy tích phân cho toàn bộ chiều rộng băng tải trọng (-b/2; b/2) và viết gọn lại: z = k1p ' = 1p Trong đó: K1 = f (n = z/b); ߚ ൌ fሺn ൌ z/bሻ tra bảng 3.8 III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất – bài toán phẳng 80 8/3/2015 21 81 3.3. Ứng suất tăng thêm do tải trọng hình băng phân bố tam giác Nội dung: Tính ứng suất tăng thêm σz và ߐ tại điểm M nằm trên đường thẳngđứng qua mép móng A của tải trọng (tại A, tải trọng = 0) z = k2pT ' = 2.pT Trong đó: K2 = f(n = z/b); ߚ2 –fሺn ൌ z/bሻ là hệ số ứng suất tăng thêm III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất – bài toán phẳng 81 82 3.4. Ứng suất tăng thêm do tải trọng hình băng phân bố nằm ngang Ứng suất tăng thêm σz & ߐ tại M trên đường thẳng đứng qua 2 mép A & B của móng băng được xác định theo biểu thức sau: K3 = f(n = z/b); ߚ3 = f(n = z/b) tra bảng 3-10. Dấu (+) dùng khi M nằm dưới A (A là góc móng ở ngọn của vectơ tải trọng ngang) Dấu (-) dùng khi M nằm dưới B (B là góc móng ở gốc của vectơ tải trọng ngang) III. Ứng suất tăng thêm trong nền đồng chất – bài toán phẳng 82 ' = 3.tz = k3t 83 IV. Một số phương pháp khác xác định ứng suất tăng thêm (self-study) 84 VD3 Cho q = 200 kN/m2, B = 6m, và z = 3m. Xác định ứng suất tăng thêm theo phương đứng tại x = ∓9; ∓6; 0m 8/3/2015 22 85 VD4 Cho 1 khối đắp như trên hình. Xác định ứng suất tăng thêm (stress increase) dưới khối đắp đó tại điểm A1 & A2 86Ghi nhớ cuối chương Chú ý + Hiểu cách thành lập công thức ứng với từng sơ đồ áp lực cụ thể (đều, tam giác, đứng, ngang..) và chia sơ đồ áp lực tổng + Chú ý phương pháp điểm góc (thường chỉ tính ứng suất tăng thêm cho điểm góc của móng) + Cách tra các hệ số ứng suất tăng thêm và nhớ yếu tố mà nó phụ thuộc. + Nhớ công thức tổng quát tương ứng của tất cả các sơ đồ áp lực đã học. 86 87Ghi nhớ cuối chương 87
File đính kèm:
- bai_giang_dia_ky_thuat_chuong_iv_ung_suat_trong_dat_truong_d.pdf