Bí quyết thiết kế shop đẹp cực hút khách!!

Móng trên nền đàn hồi và độ lún của móng? - Tư vấn Kết cấu, BTCT, thi công xây dựng

Móng trên nền đàn hồi và độ lún của móng?

Thân chào các bạn Xin được phép gửi đến diễn đàn bài viết ngắn Vài suy nghỉ về bài toán dầm & bản trên nền đàn hồi và bài toán tính lún . với mục đích trao đổi kinh nghiệm về chủ đề này.Mong các bạn hưởng ứng. 1) Bài toán dầm và bản trên nền đàn hồi thực sự là một lớp bài toán khó và có ý nghĩa thực dụng đối với việc thiết kế bản thân kết cấu móng . Theo quan điểm cơ học , đây là dạng bài toán tiếp xúc giữa 2 vật thể : móng và đất nền , và ẩn số phải tìm là sự phân bố áp lực lên mặt đất nền ngay sát đáy móng hoặc sự phân bố phản lực do đất nền tác dụng ngược lại vào mặt đế móng , cả 2 loại lực này đều là lực mặt ( lực/ chiều dài ^2 ) và có giá trị bằng nhau theo định luật 3 Newton . 2)Tuy hiện nay có rất nhiều mô hình nền để mô phỏng sự làm việc tiếp xúc của móng và đất nền nhưng phổ biến nhất vẫn là mô hình nền Winkler ( mô hình nền biến dạng cục bộ ) với thông số duy nhất của đất được đưa vào tính toán là hệ số nền Cz ( lực/ chiều dài ^ 3 ) . Trong các phần mềm như SAP2000 cần phải quy đổi giá trị hệ số nền này về độ cứng k ( lực/ chiều dài ) của các lò xo liên kết giữa móng với đất nền tại các nút , giá trị k = Cz.Sinf trong đó Sinf (m2 ) là phần diện tích ảnh hưởng của mặt đáy móng đối với nút đang xét , theo quy tắc phân phối trung bình . Như vậy đối với bài toán dầm được chia đều thành các đoạn bằng nhau , k của 2 nút biên chỉ bằng ½ giá trị k của các nút giữa , đối với bài toán bản được chia đều ô : các nút ở góc có k chỉ bằng ¼ giá trị k của nút bên trong bản …các nút theo cạnh biên bằng ½ v.v… 3) Mô hình Winkler đã chịu nhiều sự phê phán khi chỉ dùng độc nhất 1 thông số là hệ số nền Cz ,có giá trị tuỳ thuộc vào loại đất nền và dao động khá rộng đối với từng loại đất . Việc chọn giá trị Cz cũng tùy thuộc kinh nghiệm của người thiết kế và mang tính chủ quan . Nói chung mô hình Winkler thường áp dụng cho đất yếu thể hiện tính biến dạng tại chỗ khi chịu tải , không lan truyền ra các vùng xung quanh . Cần phải nói rõ : mô hình nền Winkler chỉ dùng để tính bản thân kết cấu móng , không dùng kết quả của bài toán để lý luận về sự lún nhiều hay lún ít của đất nền dưới móng . Một số bài viết đã sai lầm khi xem kết quả chuyển vị theo phương z của bài toán mô hình dầm & bản trên nền đàn hồi là độ lún của móng . Cơ sở lý luận như sau : a) Bài toán kết cấu móng trên nền đàn hồi là bài toán tĩnh học không có yếu tố thời gian trong bài toán . b) Bài toán ước lượng độ lún ( tính lún ) trong cơ học đất là một bài toán phức tạp liên quan đến nhiều quá trình cơ lý xảy ra trong đất như sự thoát nước trong các lỗ rỗng , biến dạng khung cốt đất , tính chất cố kết … và trong tính toán phải sử dụng rất nhiều thông số cơ lý của đất . Bài toán ước lượng lún nói chung không liên quan gì đến các kết quả biến dạng của kết cấu móng trên nền đàn hồi bất chấp mô hình tính toán là mô hình gì . c) Ngoài mô hình Winkler , mô hình nền tổng biến dạng theo Boussinesq ( hoặc Flamand – bài toán 2 D ) với 2 thông số Eo và muy của đất nền cũng cần được các kỹ sư thiết kế quan tâm , nhất là để tính móng băng, bè trên nền đất có sức chịu tải trung bình hoặc tốt ( Xem sách tính dầm và bản trên nền đàn hồi theo pp Jêmoskin ) . Rất tiếc hiện nay ,mô hình này chưa được đưa vào các phần mềm phổ thông như SAP2000 mà chỉ xuất hiện ở dạng các chương trình nhỏ . Kết luận : Bản thân SAP2000 không nói gì đến khả năng tính lún của kết cấu , vì vậy chúng ta , những người sử dụng , cũng không thể làm hơn được những gì mà những người lập trình đã sắp đặt trước . Th. Sỹ La Văn Hiển Chương trình EMMC Việt - Bỉ

Có 11 câu trả lời!!

Có thể bạn chưa biết: Khoảng cách giữa các cột nhà thường từ 4-4.5m. Nếu mặt tiền nhà rộng trên 5m thì khi thiết kế nhà nên chia thêm cột để tránh phải làm dầm, cột to thêm tốn thêm tiền.

Thưa thạc sỹ La Văn Hiển! Em có đọc qua bài viết của Th s; vấn đề quan trọng là tìm ra được áp lực của móng lên nền đất ; và được đánh giá qua hệ số nền Cz ( theo winkler ) như vậy ta chỉ có Cz cho bất cứ vị trí nào trong diện tiếp xúc giữa móng và nền đất; thì cái Cz này không còn hợp lý nữa; tức có nghĩa là tại 1 toạ độ x;y nào đó trong mặt giới hạn của móng và nền thì khác nhau hoàn toàn; phản ánh cho 1 hệ số Czi để áp đặt cho cả toàn bộ diện chịu tải là không đúng ; trong bất kỳ 1 toạ độ x,y nào ; thì tại vị trí đó có 1 Czi ; như vậy cả toàn bộ mặt móng thì có sự phân bố Czi; cái Czi này tính theo độ lún; như vậy có thể tính lún cho từng toạ độ của móng hay không??? Mà trong sách chỉ có thể tính lún cho 1 dãy; chỉ có thể tìm us cho 1 lực tập trung đặt trên nền đất; vậy thì hơi khó khi phải tìm ra các Czi ứng với từng toạ độ x,y ; còn ta tính lún cho móng ; thực ra là tính lún cho lớn đấy có cơ lý trung bình cho nhiều hố khoan ; nhưng móng ( ví dụ mógn băng) thì tại toạ độ x,y độ lún khác nhau ; nếu biết được địa chất phân bố tương đối đều; không bị thay đổ đột ngột thì có lẽ coi độ lún tại mỗi toạ độ x,y là như nhau ; khi đó Cz1=Cz2=……..Czn ; lúc đó ta có thể xem móng nằm trên nền lò xo ???và hệ số Cz tính theo đơn vị (kg/m3) lúc đó tại mép thì có thể cho bằng ½ của những vị trí bên trong ; vậy thì biến dạng của móng tuỳ thộc vào lực tác dụng bên trên ( chân cột) và người kỷ sư có thể đoán 1 phần về biến dạng nếu lực ở chân cột là tương đương nhau ; còn mà nền đất phức tạp thì chỉ dùng Cz chung cho cả móng thì không hợp lý; có người nói tìm Cz nguy hiễm nhất mà tính ; thì chuyện này cũng không hợp lý ; bỡi vì khi Cz khác nhau mô hình biến dạng của móng khác nhau ( có thể vị trí này là nén; hay có thể là kéo) thì đặt thép cho móng sẽ bị sai ; chổ nên đặt thép thì không đặt còn chổ không cần thép thì lại đặt ; nói như Ths “mô hình nền Winkler chỉ dùng để tính bản thân kết cấu móng , không dùng kết quả của bài toán để lý luận về sự lún nhiều hay lún ít của đất nền dưới móng” thực ra mô hình này chỉ áp dụng cho phần tính toán kết cấu móng ; tôi nhất trí chổ này ; nhưng những hệ số Cz lại tính từ độ lún; vậy nó có lien quan gì với nhau không??? Lý thuyết tính toán giả định độ lún là độ lún cuối cùng ; lún hết đát ; và từ đó cho ra Cz ; nhưng thực tế là nó còn lún từ từ ; biến dạng đất nền theo thời gian ; thì lúc đó vấn đề cần xem xét là lúc đang lún thì biến dạng của kết cấu móng có giống khi đã lún hoàn tất ; nếu lúc đang lún ; ví dụ tại vị trí 1 lún a cm ; còn tại vị trí 2 là lún b cm( a>b) và tại thời gian cuối cùng thì vị trí 1 là a’ và vị trí 2 là b’ và a’>b’ thì việc dùng độ lún cuối cùng là ok ; nhưng nếu a’

quyetthang122

Tôi có một vài ý kiến về phân tích của anh: - Để tính được hệ số nền Cz sử dụng trong mô hình Winkler, ta phải tính được độ lún của nền trước và cũng xác định được áp lực gây lún lên đáy móng vì vậy kết quả giả ra thì chuyển vị theo phương z của móng cũng phải tương ứng với độ lún của móng tính đươc. Vì vậy việc sử dụng chuyển vị theo phương z để tham khảo độ lún của móng thì theo tôi là có thể chấp nhận đươc. - Theo anh nói bài toán trên nền đàn hồi là bài toán tĩnh không có yếu tố thời gian: vậy khi ta tính toán độ lún của móng hiện nay trong cơ đất là độ lún lâu dài và dùng độ lún này để tính Cz, ta đâu có dùng đến yếu tố thời gian, chỉ khi yêu cầu tính toán độ lún theo thời gian ta mới dùng đến các chỉ số Tv, Uv mà thội -Dĩ nhiên để tính độ lún của móng làm việc cùng với nền thì ta phải ứng dụng nhiều thông số cho cả nền và móng: Eo, Eoed, Eref, muy,...để cho kết quả tương đối chính xac. Điều này thì phải dùng đến các phần mềm chuyên về cơ đất nền móng như Plaxis, Flac, Scrisp.... Còn Sap chỉ chuyên về kết cấu mà thôi nên theo tôi kết quả đạt được từ Sap chỉ là một kết quả đáng tham khao. Mong nhận được ý kiến của anh.

thuymo

Thưa anh ! Nếu dùng phần mềm chuyên tính về cơ đất nền thì có lẽ tại việt nam chưa phải là phần mềm miễn phía hay ***** ; nên tôi không rành về phần mềm mà anh nói ; nhưng nếu tính tay ; tôi nghĩ tính lún cho móng là lún cuối cùng ; giả sự quy định hết đát là 8 cm ; nếu vượt quá là phải gia cố nền hay bất kỳ biện pháp nào có thể làm cho độ lún của móng phải nhỏ hơn 8 cm ( quy phạm) như vậy tôi tính tay thì tôi cũng phải chấp nhận tính với chỉ vẽn vẹn 1 CZ cho bất cứ vị trí nào của móng ; tôi nghĩ phần mềm sap có thể giúp ta tính toán tay nhanh hơn ; còn phần mềm của anh nêu ra thì có lẽ phải mô tả( khai báo) 1 nền đất dưới chân móng càng giống thực tế càng tốt ; thì khi đó có lẽ nó sẽ tự động tính ra nhưng Czi và từ đó có thể áp dụng lýthuyết nền đàn hồi trên từng cái Czi đó thì phản ánh chính xác hơn ; kết cấu móng sẽ biến dạng 1 cách hợp lý hơn ; và có lẽ khó phán đoán được biến dạng như thế nào cho ; phần mềm tính lún Plaxis mà anh HUYCDC có post lên diễm đàn tính móng với mô hình móng tam giác ; hay bất kỳ dạng nào ; thì kết quả tính toán thì liệu có biết nó tính sai hay đúng chổ nào không ???1 người có kinh nghiệm thiết kế đi nữa thì việc kết quả của phần mềm Plaxis liệu có giám chắc đó là ok cho mọi trường hợp là đúng ; hay là nhiều khi tính dư quá mà xây lên không thấy gì hết thì coi đó là đúng là biết làm; còn sap; anh tính cho 1 cái dầm đơn giãn bằng tay và bằng máy ; thì tôi thấy kết quả sẽ phải giống nhau hay tương đương nhau ; chênh lệt rất ít thì lúc đó mới tin nỗi ; Plaxis cũng vậy thôi ; phải tính tay rôi đem vào máy thì xo sánh; mới giám tim tưỡng ; còn ở đây ta quan niệm thế nào thì máy móc sẽ làm thế đó ; nó chẳng biết sai đúng chổ nào ; mà nó tính theo ý đồ mà ks muốn nó tính ; còn kiểu tính của kỷ sơ thì có biết đúng hay sai nữa hay không thì phuộc thuộc vào trình độ chuyên môn ; và phụ thuộc nào những thí nghiệm ; thực tế và tính toán ; vì sáp không thể nào tính cho kết cấu móng theo thời gian thì có thêm 1 phần mềm chuyên về tính toán cơ đất Plaxis ; lúc đó thì người ks sẽ mô phỏng nền đất sát với những gì họ mong đợi ; nhưng được như vậy rồi thì liệu có giám chắc là đúng hay không; Tóm lại bất cứ phần mềm nào cũng thế thôi ; cũng phải được tính toán theo 1 mô hình ảo ; lý tưỡng và cần có 1 hệ số tỷ lệ giữa thực tế và tính toán ; cái tỷ số này càng tiến về một thì càng chính xác; sap là phải tính tay 1 phần rồi mới giám tính máy’ còn plaxis có lẽ bốt tính tay 1 phần hay có thể tính toàn là máy ; nên tôi nghĩ tính cho phần mềm chuyên về nó thì tiện lợi cho mấy khâu tính toán tay thôi . Vài ý kiến mơ hồ; mong ANH góp ý. Chúc anh luôn thành công

ClintomEa

Rất cảm ơn các bạn ksminh và foundation đã có những phản hồi quí báu , qua ý kiến của các bạn xin được bổ sung thêm vào bài viết của tôi một số ý như sau : 1) Về thí nghiệm xác định hệ số nền Cz : thường dùng bàn nén hiện trường với kích thước bàn nén nhỏ hơn rất nhiều so với kích thước móng thực tế và cho thí nghiệm nén ( chất tải ) và dỡ tải liên tiếp đến khi nền đất chỉ còn phần biến dạng đàn hồi . Hệ số nền Cz = p/Sđh . Rõ ràng cách xác định Cz như vậy có những khuyết điểm sau : (a) Dưới cùng giá trị áp lực đất nền , vùng nền bị ảnh hưởng do tải trọng ngòai dưới bàn nén nhỏ hơn vùng ảnh hưởng dưới đáy móng thực tế . Vì vậy Cz chưa phản ảnh được sự làm việc của các lớp đất nền nằm sâu hơn nhưng vẫn còn trong tầm ảnh hưởng gây lún của kết cấu móng thực tế ( móng băng, bè ) (b) Cz chỉ giữ phần hồn “ đàn hồi “ mà bỏ qua phần biến dạng dẻo của đất nền vì vậy không phản ảnh đúng bản chất của biến dạng đất bao gồm cả phần đàn hồi và phần dẻo ( vật liệu phi tuyến ) . [Trong mô hình tổng biến dạng - bài tóan Boussinesq - có xét cả 2 lọai biến dạng này .] Trong thực tế thiết kế , ít khi chúng ta có được số liệu thí nghiệm Cz mà chỉ dùng các giá trị tham khảo ghi trong các tài liệu, sổ tay thiết kế nền móng . Việc lựa chọn giá trị Cz bao nhiêu cũng rất khó khăn và mang tính chủ quan . Qua phân tích như trên , dễ thấy nếu dùng mô hình nền Winkler thì việc xem ( hoặc tham khảo ) các kết quả chuyển vị như là độ lún của nền dưới móng e là có độ tin cậy không cao , tính thuyết phục thấp . 2) Mô hình Winkler : Đã gọi là mô hình tính tóan thì có thể tính theo mô hình này, mô hình nọ - vấn đề là người áp dụng hiểu rõ phạm vi ứng dụng của từng mô hình mà áp dụng vào từng trường hợp thiết kế cụ thể . Mô hình khác nhau thì kết quả khác nhau , nhiều khi sự khác biệt rất lớn . Việc sử dụng không đúng mô hình đôi khi có thể mang lại sự cố công trình ( Xem sách Jêmoskin : Dầm bản trên nền đàn hồi ) . Vì vậy việc xem chuyển vị theo phương z của một mô hình tính tóan nào đó là độ lún của nền thực sự là không có cơ sở . 3) Tính ( ước lượng ) lún : Trong thực tế thiết kế công trình , để đơn giản thường chúng ta chỉ tính độ lún “ cuối cùng” S và so sánh nó với độ lún cho phép theo qui phạm [S], nhưng bản thân cụm từ “ cuối cùng “ cũng đã bao hàm ý nghĩa thời gian rồi . S cuối cùng có thể xảy ra sau 10 năm, 20 năm v.v… tức ở 1 thời điểm cụ thể ,khi đó quá trình cố kết của đất ổn định dưới tác dụng của tải trọng ngòai ( trừ trường hợp là nền chủ yếu là cát , nền cố kết nhanh ) . Theo quan điểm cơ học đất ,hiện tượng lún của nền luôn đi kèm theo các quá trình thóat nước lỗ rỗng , biến dạng khung cốt đất … và đều diễn tiến theo thời gian . Hơn nữa , khi tính lún , còn xét các lớp đất nằm sâu nhưng vẫn còn trong phạm vi ảnh hưởng của tải trọng ngòai , trong khi các mô hình tính tóan hiện nay chỉ dùng các thông số chủ yếu của lớp đất đầu tiên ngay sát đáy móng . Chúc các bạn nhiều sức khỏe , gặp nhiều thuận lợi trong công việc . La Văn Hiển

nguyentrungata

	Việc nhận định của anh là chính xác, bất cứ mô hình hay phần mềm chỉ cho ta kết quả tham khao.Tất cả phải được dựa trên thi nghiệm hiện trường thực tế, kinh nghiệm để kiểm chứng. Gửi.
hoahuongduong

	Không biết xu hướng thiết kế nhà Hải Phòng hiện nay thế nào nhỉ? Cuối năm nay mình xây nhà. Nên chọn phong cách thiết kế hiện đại hay tân cổ điển.
Luckyman

	thưa ths. em đọc qua bài này của ths ; tôi rất hiểu về vấn đề này; nói tóm lại là dùng mô hình nào thì phải biết phạm vi áp dụng của nó; vậy theo ths ; kinh nghiệm để có những chú ý trong khi tính toán và mô hình hóa như thế nào mà cảm thấy yên tâm và chấp nhận được xin ths help chân thành cảm ơn!
trytrytr tr453434

Đúng là SAP có thể tính được độ lún, độ nghiêng lệch của kết cấu móng thật (trong nhiều trường hợp là rất tốt) như ksMinh nói vì nó chính xác độ lún của kc móng, còn nếu ta cắt riêng phần móng ra và đưa nó vào phần mềm khác để chạy thì độ cứng thực tế của móng sẽ giảm so với khi có cả kết cấu phần thân. Như thế thì kết quả thường sẽ qua thiên về an toàn. Tất nhiên nền đất là một môi trường rất phức tạp, SAP chỉ mo ta nó với tính chất duy nhất là độ cứng K thì sẽ không phản ánh được các tính chất của đất, không tính được lún do ảnh hưởng của các công trình lân cận, của nền không đồng nhất cho dù ta có dùng Ktd đi chăng nữa. và phải chia nhỏ Shell thì mới hạn chế được sai số làm bài toán rất nặng theo tôi, các công trình nhỏ và trung bình thì vẫn có thể an tâm dùng SAP như anh tôi ta vẫn làm, còn với công trình yếu và địa chất phức tạp thì phải dùng các phần mềm pro hơn như plaxis, Staad.foundation. còn các trường hợp như Ths Hiển đã nói thì có thể tính toán Ktd từ các kết quả thí nghiệm và kinh nghiệm chứ không thể đòi hỏi quá nhiều thứ ở 1 phần mềm hay 1 kỹ sư Kc được

CharlesEn

Tuonghai nói đúng đó, nếu bạn dùng 1 chương trình nào đó để đọc 1 file .OUT của SAP bạn sẽ lọc được các nút có S<0 khi đó bạn thay các lò xo tại những điểm này có K=0 và tính lặp cho tới khi không có điểm nào có S<0 thì kết thúc. Đây là cách làm của hầu hết các Ks mà tôi biết. Bạn có cách nào nhập hệ số nền vào các điểm theo tải trọng của nó không? vì hệ số nền của 1 nền đất còn phụ thuộc vào vị trí và tải trọng của nó nữa (đồ thị P/s là đường cong mà).

MattieHek

Xin hỏi các bạn công thức này lấy từ đâu vậy, tôi có đọc trong tài liệu của tư vấn nhưng không rỏ. Hệ số điều kiện làm việc không gian: k= 1+ 4.B/(15.L) Hệ số phản lực phán tuyến (Kn)và tiếp tuyến (Ks) cuả nền ks= kn= 2.3,14.E.k/(3.(1-υ^2).B) BxL: kích thước móng Độ cứng các phần tử hữu hạn trên nền Vinkle FKni= Fi. Kn FKsi=Fi.Ks Với cách chia phần tử như đã chọn ta được: Fi~= 1,03 ~ 1,16 ta có thể lấy : FKni = FKsi

Freddievaw