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
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
Ghi chú