Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu phương pháp ổn định hố đào trạm bơm PS2 kênh Lò Gốm - Tân Hóa

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng Công trình ngầm với dé tài “Nghiêncứu phương pháp 6n định hồ đào trạm bom PS2 kênh Lò Gém — Tân Hóa” đượcthực hiện với kiến thức tác giả học hỏi được t

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHAP ON ĐỊNH HO ĐÀO

TRAM BOM PS2 KENH LÒ GÓM - TAN HÓA

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình ngầm

Mã số: 60.58.02.04

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2016

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Minh Tâm

Cán bộ cham nhận xét 1: TS Phạm Tường Hội

Cán bộ cham nhận xét 2: TS Nguyễn Việt Tuấn

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại hoc Bách Khoa, DHQG Tp.HCMngày 22 tháng 07 năm 2016.

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1 PGS TS Võ Phan (Chủ tịch)

2 PGS TS Chu Công Minh (thư ký)

3 TS Phạm Tường Hội (Phản biện 1)

4 TS Nguyễn Việt Tuấn (Phản biện 2)5 TS Nguyễn Mạnh Tuan (Ủy viên)Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên

ngành sau khi luận văn được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI DONG TRƯỞNG KHOA KT XÂY DỰNG

PGS TS Võ Phán PGS TS Nguyễn Minh Tâm

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ và tên học viên: PHAM MIEN VU MSHV: 13091330Ngày, tháng, năm sinh: 26/10/1988 Nơi sinh: TT-HuếChuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình ngầm

Mã số: 60580204I TEN DE TÀI: Nghiên cứu phương pháp 6n định hố đào trạm bơm PS2

kênh Lò Gốm — Tân HóaIl NHIỆM VỤ VA NỘI DUNG1 Nghiên cứu tổng quan về áp lực đất, và các phương pháp Ổn định thành hồ đào.2 Xác định nguyên nhân gây mất 6n định của hỗ dao trạm bom PS2, kênh Lò

Gốm — Tân Hóa.3 Đưa ra giải pháp khắc phục sự cố của hố dao tram bơm PS2, kênh Lò Gốm —

(Ho tén va chit ky) (Ho tén va chit ky)

PGS.TS Nguyén Minh Tam

TRUONG KHOA KY THUAT XAY DUNG

(Ho tên va chữ ky)

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng Công trình ngầm với dé tài “Nghiêncứu phương pháp 6n định hồ đào trạm bom PS2 kênh Lò Gém — Tân Hóa” đượcthực hiện với kiến thức tác giả học hỏi được trong suốt quá trình học tập tại trường.Cùng với sự cố gang của bản thân là sự giúp đỡ, động viên của các thay cô, bạn bè,đồng nghiệp và gia đình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.

Em xin gởi lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS TS Nguyễn Minh Tâm đãnhiệt tình hướng dẫn, động viên em trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Xin gửi lời cảm ơn đến quý thay cô trong bộ môn Địa Cơ Nền Móng, nhữngngười đã cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình học

tập tại trường.

Xin gui lời cảm ơn đến các anh chị, các bạn học viên chuyên ngành Kỹ thuậtXây dựng Công trình ngầm khóa 2013, những người bạn đã đồng hành và giúp đỡtôi trong suốt quá trình học

Cuối cùng, con xin cảm ơn bố mẹ và gia đình đã động viên và tạo điều kiệntốt nhất cho con về mặt vật chất và tinh thần trong những năm tháng học tập và thực

hiện luận văn.

Luận văn được hoàn thành với sự cỗ gắng hết sức của tác giả nhưng khôngthé tránh được những thiếu sót và hạn chế Tác giả rat mong nhận được sự đóng gópcủa quý thay cô, bạn bè va đồng nghiệp dé luận văn được hoàn thiện hơn và có ýnghĩa trong thực tiễn

Xin trân trọng cam on.

Tp HCM, thang 06 năm 2016

Pham Mién Vii

TÓM TAT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Dự án cải tạo kênh Lò Gốm — Tân Hóa khởi công từ năm 2011 Một trong các hạngmục là trạm bơm PS2 Các bước thi công hố đào trạm bơm PS2 tuy đã được tínhtoán bởi đơn vị thi công bằng một bảng tính theo phương pháp giải tích, nhưng trênthực tế, hệ khung giằng hố đào đã bị bién dang và mắt 6n định, dẫn đến hồ dao bị

sụp hoàn toàn.

Sau quá trình nghiên cứu tìm hiểu, tac giả đã có kết luận về nguyên nhân sụp hồđào: đó là do trong quá trình tính toán, đơn vị thi công đã mắc phải một số sai sót,dẫn đến kết quả tính toán không phù hợp với thực tế, hệ thống tường cừ - cây chốngđược sử dụng không đủ kha năng chống đỡ cho hố đào, nên hé đào bị phá hoại.Đồng thời, tác giả cũng đưa ra hai phương án khắc phục sự cố, cùng với sự so sánhvề phương diện kinh tế cũng như kỹ thuật xây dựng của hai phương án đó Cuốicùng, tác giả đề xuất các kiến nghị nhăm tránh để xảy ra sự cô cho các công trình

tương tự.

SUMMARY OF THESIS

The Lo Gom — Tan Hoa canal renovated project of has started since 2011 One ofthe items is the pumping station PS2 Although the construction stages for the pit ofthe pumping station PS2 was designed by the construction company with a

spreadsheet followed analytical method, but in fact, its bracing-frame system wasdeformed and instable, leading to the pit collapsed completely.

Follow a researching process, the author has concluded that the cause of the fail ofthe excavation: the construction company made mistakes in their constuctiondesign, leading to calculated results inconsistent with reality, the pile walls —anchors system had not afford to prop up the pit, so that the pit was collapsed Atthe same time, the author also offers two alternatives to troubleshoot, with acomparison in terms of economic and technical construction of that Finally, theauthor proposes recommendations to prevent the incident for the same projects.

LOI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn củaPGS.TS Nguyễn Minh Tâm

Các kết quả trong Luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở các nghiên

cứu khác.

Tôi xin chịu trách nhiệm vê công việc thực hiện của minh.

Tp HCM, ngày 17 tháng 06 năm 2016

Phạm Miền Vũ

I Tính cấp thiết của dé tai cccccccscsecececsesesscecsvsvsesesevsesesevevsesesesevsvseetens |

II Mục tiêu nghiÊn CỨU 2c 2 1 2222211113122 1 1111115111111 1118 111111 1x xkt |

TH Phương pháp nghiÊn CỨU - c2 1222221111111 11 1111111155811 111585111 xk2 2

TV Nội dung nghiÊn CỨU 2c 1 2220011121122 1111111151111 1111188 111111881 xxka 2

V Tính thực tiễn của để tài - 5:22 22x 2212212211212 re 2VI Dự kiến kết luận và kiến nghị - 52c sSEE11121EEEE121E1E11711111211111x 11x E 3

Chương 1 Tổng quan về ỗn định thành hố đào 5 55 << seseses<es 41.1 Tinh hình thế giới tt 21 3 EEEEEE11EE11111111E2 1111111111111 tr 4

1.1.1 Một số sự cố thi công hỗ dao sâu trên thé giới 5c scs+xczcc 41.1.2 Một số công trình nghiên cứu trên thế giới về hé dao gan đây 5

1.2 Tình hình Việt Nam - - ¿2 1 2221121211112 111911 1111111181111 E81 11111111 ke 6

1.2.1 Một số sự thi công cố hỗ đào sâu ở Việt Nam +2 s2 se se ce2 61.2.2 Một số công trình nghiên cứu ở Việt Nam oo cece ceeseseeeeseeeseeeeeen 7

2.1 Cac ký hiệu chung - - c c1 002222211111 1112 1111111100111 1 11H vn kg 8

2.2 Phân loại áp lực đất []] oo ccecccccccccccccsesescscscsesesevsvsesececsvsesesevsvsvsnsevevsnseseseveen 9

2.3 Áp lực ngang của đất lên tường chan — lý thuyết Mohr — Rankine [1] 10

2.3.1 Áp lực đất tĩnh - is t1 1EE112211111EE11151 0111 E.1EE1EEererri 102.3.2 Áp lực đất chủ động i5: sctEE12E11111E11115101111 111 EEterrd 112.3.3 Áp lực đất bị động ooo cccscsesecscsesecsececsesesecsessssessecevssetssecseees 122.4 Áp lực ngang của đất lên tường chăn — lý thuyết Coulomb [1] 13

2.4.1 Áp lực đất chủ động đất rời - + sctSE E221 E151 EEErterrrei 132.4.2 Áp lực đất chủ động đất dính + 2S SE 1212121151211 Eekrrkd 142.4.3 Áp lực đất bị động -cc s T21 1111 11g re rrg 152.5 Áp lực ngang của đất trong một số trường hợp đặc biệt [ ] - 16

2.5.1 Trên mặt đất tại đỉnh tường có tải trong phân bố đều vô hạn 16

2.5.2 Tải trọng phan bố đều vô han cách đỉnh tường một đoạn L 17

2.5.3 Tai trọng phan bố đều hữu han cách đỉnh tường một đoạn L 17

2.5.4 Đất sau lung tường có nhiều lỚp - ¿5 k s‡ESEk‡EEESEEEEEEEEEEEkskeree 182.6 Phương pháp tính toán tường chăn trong dat [2] 0.cccccceeseseeeeeeseeeeeeeeeen 182.6.1 Tinh toán tường chăn như một câu kiện chịu áp lực đất 18

2.6.2 Tính toán tường chăn cùng làm việc đồng thời với đất 22

2.7 Tính toán kết cau thép chịu lực dọc [5 ] -:: ¿55 522S5ssscccssseexxs2 272.7.1 Tính bên .222:22222122112211221122112111222111 re 272.7.2 Tính ổn định -:222+22+2212 2212211271122 27Chương 3 Tính toán thiết kế hệ tường chắn cho công trình trạm bơm PS2,kênh Lò Gốm — Tân Hóa -°- << +s+S*+e£E*eSeEreE2eEe221eeservserrserssree 29

3.1 Giới thiệu công trình trạm bơm Lò Gốm — Tân Hóa 2-5 552 29

3.1.1 Tổng thé công tribe ccccccccccececeescsessssesesesesececstsesevevsestseseeseetsesess 29

3.1.2 Phương án thi cÔng . 0002222211111 111 5 11111111 vn àn 32

3.1.3 Sự CỐ Q.0 L2 HH HH HH HH HH ng 323.2 Xác định nguyên nhân xảy ra SỰ CỐ - SE SE SE E111 11x ee 343.2.1 Thiết kế theo phương pháp giải tích - 5s cxvEvEExrxerersrxes 343.2.2 Thiết kế theo phương pháp phân tử hữu han eee eee eee 423.3 Để xuất các phương án thiết kế thi công phù hợp - - s+s+s+xcs 513.3.1 Phương án thiết kế thi công $6 Looe ceeeeseeseseseseesestsesseseseeesees 513.3.2 Phương án thiết kế thi công SỐ 2 ¿52 5E EEEEE2EEEEEEEEEEEEErkrkes 603.4 So sánh các phương án thiết kế thi công - ¿2 +sE‡EEE+E2E£EExzxexre 683.4.1 So sánh về yêu tỐ kinh tẾ - St t3 EEEEEE1EE1E111151E1E2111111EEE11e6 683.4.2 So sánh về yêu t6 kỹ thuật - 5-5-1 tE E111 11E111151E1E21111E1 te 69KET LUẬN VÀ KIEN NGHỊ, 2 5-5 < 5 5° S< s2 9e se sscsese 71

3.5 Kết Manic ccccccccccscsscscsecscsvsesscsvsscsvsasscsvsusevsusevessesevsssevessusevevssetensetevens 713.6 Kiếnnghị - ST 11111110 111111 7]TÀI LIEU THAM IKKHẢOO o- 2< 5 5 5£ 5° 5< 5s se 4 4 s34 4 EsEseSeE 2EseEeEs 4 sese 72

MỤC LỤC HÌNHHình 1-1 Sự cố hố dao ở đường cao tốc Nicoll, Singapo, 2004 -s-s 4Hình 1-2 Sự cố thi công metro Sao Paulo, Brazil, 2007 ¿+ ccccccccccccessss 5Hinh 1-3 Nha lan can sup đồ do thi công hố đào cao ốc Pacific, 2007 6Hình 1-4 Thi công tầng hầm cao ốc số NI làm sat lở công trình bên cạnh, 2008 7Hình 2-1 Phân loại áp lực ngang của đất - + + scxcEEE SE SE EEEEEE112111 111k et 10Hình 2-2 Vòng tròn Morh ứng suất áp lực ngang dat ở trạng thái tĩnh 11Hình 2-3 Vòng tron Morh ứng suất áp lực dat chủ d6ng oo eeeeeeeseeeeeeeeeees 11Hình 2-4 Vòng tròn Morh ứng suất áp lực đất bi động + 2 2xx 12Hình 2-5 Ap lực chủ động dat rời tác động lên lăng thé trượt Coulomb 13Hình 2-6 Ap lực chủ động dat đính tác động lên lăng thé trượt Coulomb 14Hình 2-7 Áp lực bị động tác động lên lăng thé trượt Coulomb 2s czcczszc: 15Hình 2-8 Tải trọng phân bố đều vô hạn tac dụng phía sau đỉnh tường 16Hinh 2-9 Tai trong phan bố đều vô hạn cách đỉnh tường một đoạn L 17Hình 2-10 Tải trọng phân bố đều hữu hạn cách đỉnh tường một đoạn L 17Hình 2-11 Dat sau lưng tường có nhiều lớp ¿2s k+s£Et2E£E£EEEEEEEEzEeEExrkrxee 18Hình 2-12 So đô chuyền vị và áp lực đất lên tường trong phân tích cân bang tĩnh 19Hình 2-13 Sơ đồ dầm đàn hôi phân tích tường chắn - ¿7+ 2+2+xe£cz+xzxcc 23Hình 2-14 Sơ đồ phân tích tử dam: nội lực và chuyển VỊ HÚÍ -.- 2c s2 24Hình 3-1 Bản vẽ mặt băng tong thé trạm bom P82 - ¿2 +s+EE+E2E£E£E+xzxre 30Hình 3-2 Bản vẽ mặt cắt ngang văng chống điển hình của tram bom PS2 31Hình 3-3 Sự cô mat 6n định hệ giằng chống tại hố đào trạm bom PS2 33Hình 3-4 Mô hình hố đào Plaxis2D_Model_1 - + x+xcc‡EEEE2E£Erxzxcxee 42Hình 3-5 Đường cong ứng suất — biến dạng 5c s tE2EEEE2EEEEEeErrkekrred 44Hình 3-6 Kết quả các phase từ mô hình Plaxis2D_Model_1 -¿ 49Hình 3-7 Mô hình hố đào Plaxis2D_Model_2 5: + tckcE‡ESEEE2E£EEEzkcxre 51Hình 3-8 Bồ tri thép dọc trong cọc khoan nhôổi D300 2 ST HS SE nến, 55

Hình 3-9 Mô hình Sap2000 Model_1 cho Phase 14 Plaxis2D Model 2 56

Hình 3-10 Lực doc trong hệ cây chống mô hình Sap2000_Model_1 58

Hình 3-11 Mô hình hé dao Plaxis2D Model 3 + cctcc‡EEEE2E£EEEzkcxee 60Hình 3-12 Bồ trí thép dọc trong cọc khoan nhỒÌ - 2-5-5 S‡EEE2E£Ev£zEvrxzxered 64

Hình 3-13 Mô hình Sap2000_Model_2 cho Phase 12_Plaxis2D Model 3 65Hình 3-14 Lực dọc trong hệ Shoring — Phase 12 Plaxis2D Model_3 66

Bang 3-1 Cac phase tính toán trong mô hình Plaxis2D_Model_1 43

Bảng 3-2 Thông số đất cho mô hình Plaxis2D_Model_1 esses 47Bảng 3-3 Thông số phan tử Anchors trong mô hình Plaxis2D_Model_1 48Bảng 3-4 Thông số phan tử Plates trong mô hình Plaxis2D_Model_1 49Bảng 3-5 Thông số phan tử Plates trong mô hình Plaxis2D_Model_2 53Bảng 3-6 Tóm tat kết qua từ mô hình Plaxis2D_Model_2 - 25 cc5s¿ 54Bảng 3-7 Thông số vật liệu thép mô hình Sap2000_Model_1 - 57Bảng 3-8 Thông số hệ Shoring mô hình Sap2000 Model _1 - -5s¿ 57

Bang 3-9 Các phase tính toán trong mô hình Plaxis2D_Model_3 61

Bảng 3-10 Thông số phan tử Plates trong mô hình Plaxis2D_Model_3 62Bảng 3-11 Tóm tắt kết quả từ mô hình Plaxis2D_Model_3 -5- -55¿ 63Bảng 3-12 Bảng dự toán chi phí thuê hệ cây chống 5 + 2 22x 68Bảng 3-13 Thanh phan vật liệu trong các loại cọc khoan nhôi - - -5s¿ 69Bảng 3-14 Bang dự toán chi phí cọc khoan nhỖi 5: + s+xcE‡EEE£E2E£E£Ezxzxre 69

PHAN MO ĐẦUI Tính cấp thiết của dé tài

Tình hình dân số thế giới ngày càng phát triển, trong khi quỹ đất thì không tăng, dẫntới tình trạng thiếu đất ở Dé giải quyết tinh trang này, không gian trên cao và khônggian ngâm được phát triển nhăm tăng diện tích khai thác, sử dụng

Trong hai hình thức này, thì thi công công trình ngầm gặp phải khá nhiều khó khăndo phải thi công phía dưới mặt đất tự nhiên Một trong những bước đầu tiên của thicông công trình ngầm là thi công hố đào Bên cạnh yếu tố kỹ thuật thi công, việc thicông hồ đảo còn chịu ảnh hưởng rất lớn từ các yếu tô tự nhiên như địa chất, nướcngầm Nếu các kỹ sư thiết kế biện pháp thi công và kỹ sư giám sát thi công khôngtính toán kỹ lưỡng và thực hiện kiểm soát chặt chẽ tình hình thi công, thì rat dé gặp

phải các sự cô như:

- Méat 6n định dẫn tới phá hoại (sụp) hồ đảo

- Hu hỏng công trình lân cận.

Việc khăc phục hậu quả từ những sự cô này thường khó khăn, tôn kém gâp nhiêu

lân so với các sự cô trên mặt đât Do đó, cân có sự chuân bị kỹ lưỡng vê mặt kỹthuật, nhăm hạn chê khả năng xảy ra sự cô thi công công trình ngâm đên mức thâp

nhất có thể.Đề tài “Nghiên cứu phương pháp ổn định hỗ đào trạm bơm PS2, kênh Lò Gỗm —Tân Hóa” được thực hiện cũng nhăm mục đích như vậy

H Mục tiêu nghiên cứu

- _ Nghiên cứu tổng quan về áp lực đất, và các phương pháp ồn định thành hồ

đào.

- _ Xác định nguyên nhân gây mất ôn định của hố dao trạm bơm PS2, kênh Lò

Gom — Tân Hóa.

IV.

Dua ra những kiến nghị nhăm tránh để xảy ra sự cỗ cho các công trình tương

tự.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tình hình quốc tế và những báo cáo nghiên cứu về 6n định hố

Nội dung nghiên cứu

Tổng quan tình hình thi công hồ đào sâu trên thế giới và Việt Nam.Cơ sở lý thuyết tính toán hệ tường chắn hồ đào sâu

Tính toán 6n định hệ tường chăn — cây chống cho hạng mục hồ đào trạm

bơm PS2.

Kết kuận và kiến nghị.V Tinh thực tiễn của đề tàiĐề tài nghiên cứu này xác định nguyên nhân pha hoại của hạng mục hố đào trạmbơm PS2, kênh Lò Gốm — Tân Hóa, đông thời đưa ra giải pháp thiết kế phù hợpcũng như kiến nghị cho các công trình tương tự để tránh gặp phải sự có

Sự cố mat 6n định ở hạng mục hố đào trạm bơm PS2 là một bai học cho các kỹ sưthiết kế biện pháp thi công, kỹ sư giám sát hiện trường, cũng như các nhà quản lýxây dựng Thông qua dé tài nghiên cứu nay, hy vọng đội ngũ quản lý, thiết kế, thicông các công trình tương tự sẽ có được kinh nghiệm dé tránh lặp lại sự có đáng

tiệc.

VI Dự kiến kết luận và kiến nghị- _ Dự kiến kết luận: Nguyên nhân gây mat ôn định hồ đào ở công trình tram

bơm PS2, kênh Lò Gốm — Tân Hóa là do hệ cây chống bị phá hoại.- _ Dự kiến kiến nghị: Cần có phương án tính toán ôn định hồ dao can than, kỹ

lưỡng Bên cạnh việc tính toán băng phương pháp giải tích (bảng tính taytheo các tiêu chuẩn), kỹ sư thiết kế biện pháp thi công cũng cần sử dụngphương pháp phan tử hữu han (sử dụng Plaxis, Sap2000, Geoslope ) đểkiếm tra lại phương án thiết kế

VII Hạn chế của đề tài

Dé tài nghiên cứu chỉ mới dừng lại ở việc nghiên cứu phương pháp ôn định hô dao

sử dụng hệ tường chăn cừ larsen, và tường vây cọc khoan nhôi Bên cạnh đó, việc

thi công hô đào còn sử dụng các loại tường chăn khác, như:

- Tuong cọc bản bêtông- - Tường barrette

Ngoài ra, trong các mô hình Plaxis 2D do tác giả xây dựng, một số thông số địa chấtkhông có trong báo cáo khảo sát địa chất của công trình, nên tác giả phải sử dụngcác số liệu khác tương đương Điều này làm giảm tính chính xác của các mô hình

Plaxis 2D.

1.1 Tình hình thé giớiTrên thé giới, kế cả ở những quốc gia có kỹ thuật thi công tốt như Mỹ, Pháp, Nhật,Singapo, vẫn xảy ra những sự cô nghiêm trọng về hé dao, gây ra những thiệt hại

nặng né.

1.1.1 Một số sự cố thi công hồ đào sâu trên thế giới.Dưới đây là một vài sự cô thi công hố đào nghiêm trọng tại một số quốc gia trên thégiới trong những năm gân đây:

- Thang 4 năm 2004, đường cao tốc Nicoll Highway của Singapo bị phá hoạikhi một đường ham của hệ thống tàu điện ngầm (MRT train) đang được thi

Hình 1-1 Sự cố hỗ đào ở đường cao tốc Nicoll, Singapo, 2004

- Thang | năm 2007, tại Sao Paulo, Brazil, một phan tuong chan hồ đào củacông trình xây dựng một nhà ga tàu điện ngầm mới đã bị sụp đồ lúc đang thi

Hình 1-2 Sự cố thi công metro Sao Paulo, Brazil, 20071.1.2 Một số công trình nghiên cứu trên thế giới về hố đào gần đâyTác giả Gonzalo Andres Corral Jofre (2010) phân tích sự phá hoại hố đào sâu taicông trường thi công cao tốc Nicoll sử dụng ứng suất có hiệu tổng quát hóa, MIT-

E2 [6].

Tac giả Aswin Lim, Chang-Yu Ou, và Pio-Go Hsieh (2010) đánh gia các mô hình

của dat sét (modified Cam-Clay, hardening soil, hardening soil small strain, Coulomb, undrained soft clay) dé phân tích hố dao sâu trong điều kiện không thoát

Mohr-nước (undrained) [7].

diễn ra không ít Nguyên nhân chủ yếu là do công tác khảo sát (địa chất — côngtrình) chưa kỹ lưỡng, công tác thi công chưa đảm bảo kiểm soát được sự cô xảy ra.1.2.1 Một số sự thi công cố hỗ đào sâu ở Việt Nam.

Tác giả liệt kê dưới đây một số sự cô “điển hình” trong công tác thi công hố đào ởViệt Nam trong những năm gan đây:

- Nam 2007, việc thi công đào móng công trình tòa cao ốc Pacific nam tại 47 Nguyễn Thị Minh Khai, Q1, Tp HCM đã làm sập day nhà ngoài của Viện

43-khoa học xã hội vùng Nam Bộ.

Hình 1-4 Thi công tang ham cao ốc số N1 làm sat lở công trình bên cạnh, 20081.2.2 Một số công trình nghiên cứu ở Việt Nam

Tác giả Nguyễn Minh Tâm (2007) đã so sánh kết quả của 2 phương pháp mô hìnhhồ đào theo 2 modul 2D và 3D của phần mềm Plaxis [8]

Tác giả Lê Hoàng Việt (2013) phân tích tong quát đặc điểm của các loại kết cầutường chăn, những nguyên tac thiết kế và trình tự tính toán thiết kế biện pháp thicông hồ dao sâu công trình ngầm [9]

Tác giả Khong Hồ Tổ Trâm (2015) phân tích khả năng làm việc của lớp đất yếu saukhi xử lý băng phương pháp phụt vữa áp lực cao, đồng thời đưa ra những tính toándé có được chat lượng phut vữa cao nhật [10]

Tác giả Nguyễn Thanh Nam (2015) phân tích sự làm việc của hệ tường chắn gồmcọc barrette kết hợp xen kẽ với tường vây trong công trình Pullman Saigon Centersử dụng phần mém Plaxis 3D Foundation và Plaxis 2D [11]

2.1 Các ký hiệu chung

- Ko, [-]: hệ số áp lực ngang, Ky = 1 — sing (Jaky, 1944)

1

- — K,,]-]: hệ số áp lực đất chủ động, K, = tan (45°—=—)- K,,[-]: hệ số áp lực đất chủ động, K, = tan?(45°4-2)

- o',, [kN/m']: áp lực đất theo phương ngang (có hiệu)

- o',, [kN/m’]: áp lực đất theo phương đứng (có hiệu)

- ol," [kN/m']: áp lực đất ở trạng thái cân băng chủ động (áp lực đất chủ

- 6, |kN/m']: ứng suất pháp tuyến- Og, |kN/m']: ứng suất pháp tuyến tới hạn- of, [kN/m']: ứng suất tới hạn khi nén lệch tâm nhỏ- N, [KN]: lực dọc tác dụng lên câu kiện

- Ne, [KN]: lực dọc tới hạn tac dụng lên câu kiện

2 “Kk oA 2 H on

- A, [mí]: tiét diện ngang của câu kiện

- £, [kN/m']: module đàn hồi của vật liệu câu tạo cấu kiện chịu nén

- lun, [mÏ]: momen quán tính chính nhỏ nhất của tiết điện câu kiện chịu nén- lạ [m]: chiều dai tính toán của cầu kiện chịu nén

- Ê [kN/m']: cường độ tính toán của thép chịu kéo, nén, uốn lay theo giới han

chảy- Yo, [-]: hệ sô điều kiện làm việc của két câu

2.2 Phân loại áp lực đất [1]Trong bán không gian đất tự nhiên Ôn định, một phân tố đất cân băng tĩnh phải thỏahệ phương trình cân bằng sau:

¬ cal : lace

Hình 2-1 Phân loại áp lực ngang của datNhư minh họa ở hình “Phân loại áp lực ngang của dat’, ap lực dat tác dụng lêntường chắn g6m 3 loại:

- Ap luc dat tinh, Eo: ap luc ngang cua dat dat tac dụng lên mặt AB khi mặtnày không dịch chuyền

- Ap lực dat chi động, E„: khi mặt AB dịch chuyên tới vị trí mặt A’B’, khốiđất bên trái rời ra, khi đạt tới trạng thái cân bang giới han dẻo gọi là “trạngthái cân bằng chủ động” thì ứng suất theo phương ngang của đất tương ứngvới ứng suất chính nhỏ nhất được gọi là “áp lực đất ở trạng thái cân băng chủđộng”, hay là áp lực đất chủ động

- Ap lực dat bị động, E„: khi mặt AB dịch chuyển tới vị trí mặt A’B’, khối đấtbên phải bị nén chặt lại, khi đạt tới trạng thái cân bằng giới hạn déo gọi là“trạng thái cân băng bị động” thì ứng suất theo phương ngang của đất tươngứng với ứng suất chính lớn nhất được gọi là “áp lực dat ở trạng thái cân bangbị động”, hay là áp lực đất bị động

2.3 Áp lực ngang của đất lên tường chan — lý thuyết Mohr — Rankine [1]2.3.1 Áp lực đất tĩnh

Công thức tính áp lực đất tĩnh:

ơ,= K,Ø, = Kạy`z (2-1)

Hình 2-2 Vòng tròn Morh ứng suất áp lực ngang đất ở trạng thái tĩnhVòng tròn Morh ứng suất áp lực ngang đất ở trạng thái tĩnh luôn năm trong miễn ônđịnh (phía dưới đường sức chống cắt) như trong hình “Vong tron Morh ứng suất áplực ngang dat ở trạng thải tĩnh”.

2.3.2 Áp lực đất chủ độngCông thức tính áp lực đất chủ động:

o,=y7'zK,-2c'JK, (2-2)

i

44

trục tọa độ, cho đến khi chạm đường chống cắt Coulomb Lúc này, khối đất đạttrang thái cân băng giới hạn déo gọi là trạng thái cân bang chủ động, ø'ạ= Ø”; vàxuất hiện mặt trượt.

2.3.3 Áp lực đất bị độngCông thức tính áp lực đất bị động:

Øp=7'zK,+2c'2|K, (2-3)

Hình 2-4 Vòng tròn Morh ứng suất áp lực đất bị độngXét khối dat bên phải mặt AB trong hình “PhAdn loại áp lực ngang của dat’, khi mặtAB dịch chuyển sang vi trí A’B’, ứng suất ngang ø'ạ tac dụng lên mặt AB tăng dan,trong khi ứng suất ø', theo phương đứng không đổi Như trong hình “Vong tronMorh ứng suất áp lực đất bị động”, vòng tròn Morh ứng suất nhỏ dan thành 1 điểmØ'u= Ø,, sau đó lớn dan về phía xa sốc trục toa độ ø'> 0’,, cho đến khi chamđường chống cắt Coulomb Lúc này, khối đất đạt trạng thái cân bằng giới hạn dẻogọi là trạng thái cân bằng bị động, ø'n= G”p va xuất hiện mặt trượt

2.4 Áp lực ngang của đất lên tường chan — lý thuyết Coulomb [1]2.4.1 Áp lực đất chú động dat rời

Hình 2-5 Áp lực chủ động đất rời tác động lên lăng thể trượt CoulombXét lăng thé trượt ABC sau lưng tường AB trong hình “Ap luc chủ động dat rời tácđộng lên lăng thể trượt Coulomb”, lăng thé trượt này dang ở trạng thái cân bănggiới hạn trượt (trạng thái cân băng chủ động), khi tường di chuyền ra khỏi khối dat.Hệ lực tác động lên lưng tường gồm:

- W: trọng lượng lăng thé trượt ABC (tính với 1m dai).- Eạ: lực chống đỡ của lưng tường AB, băng với tổng áp lực chủ động của khối

dat ABC tác động lên lưng tường.- R: tong luc chống cắt của đất dọc theo mặt trượt BC.Công thức tính áp lực chủ động đất rời:

| ; C08 ( B- a) cos(Ø— B)sin(@ — 9) (2-4)

b.=-yryH — ,

a) cos’ B sin(@-a@)sin(@-gpt+y)

Trong đó:

- a, B, 8, y: xem hình minh họa

Xét trường hop mặt dat nam ngang (a = 0°), lưng tường thang đứng (B = 0°), tuonghoàn toàn trơn lang (@,= 0°):

a2.4.2 Áp lực dat chủ động đất dính

Hình 2-6 Áp lực chủ động dat dính tác động lên lăng thé trượt CoulombCông thức tính áp lực chủ động đất dính:

| , c0s(/— ø) cos(Ø~ Ø)sin(Ø— ø)— He'cos(B-@) (2-6)

b=-ryH _

“ 2 cos’ Ø cos #.sin(@-a).sin(@-g+y)

Trong đó:

- a, B, 8, ự: xem hình minh họa

Trong trường hợp mặt dat nằm ngang (œ=0°), lưng tường thắng đứng (B=0°), tườnghoàn toàn trơn lang (=0:

|

' ! 2-7

E =sr'HẺ tan? [459-Š ]~2e'Htan(45°=S)= Sy HK, 20 HYK, (2-7)

a

- Ky [-]: hệ số áp lực dat bị động (tra bảng)

Công thức tính áp lực đất bị động theo độ sâu z:

o, =K,y'z+2c'JK, (2-9)

2.5.1 Trên mặt dat tại đỉnh tường có tải trọng phân bố đều vô hạn

Hình 2-8 Tải trọng phân bố đều vô hạn tác dụng phía sau đỉnh tườngTrong trường hợp trên mặt dat tại đỉnh tường có tải trọng phân bố đều vô hạn q nhưtrong hình “Tai trong phân bó déu vô hạn tác dụng phía sau đỉnh tường” tải trongnày có thé được quy đổi thành 1 lớp đất tương đương có cùng dung trọng y, vớichiêu dày H¡ = q/y Lúc này, áp lực chủ động của đất tác dụng lên tường chăn ABđược tính toán tương ứng với áp lực chủ động của dat tác dụng lên tường chắn A’B

trong trường hợp không có tải trọng q.

2.5.2 Tai trong phân bố đều vô han cách đỉnh tường một đoạn L

Hình 2-9 Tải trọng phân bố đều vô han cách đỉnh tường một đoạn LTrong trường hợp trên mặt đất, tại điểm O cách đỉnh tường một đoạn L có tải trọngphân bố đều vô han q như trong hình “Tdi trong phân bố déu vô han cách đỉnhtường một đoạn L”, từ điểm O kẻ đường OC hợp với phương ngang mặt đất 1 góc45°_ 0/2, cắt AB tại C Áp lực chủ động tác dụng lên mặt tường đoạn BC sẽ chịutác động của tải trọng q, tính toán như ở phân trước đã dé cập; với mặt tường đoạn

AB tính toán như trường hợp không có tải trọng q.

2.5.3 Tai trọng phân bố đều hữu hạn cách đỉnh tường một đoạn L

⁄

x © ⁄

⁄

D{

B

Hình 2-10 Tải trọng phân bố đều hữu hạn cách đỉnh tường một đoạn L

Trong trường hop trên mặt dat, tai điểm P cách đỉnh tường một đoạn L có tai trọngphân bố đều hữu hạn kéo dài tới điểm Q như trong hình “7ải trong phân bố đều hữuhạn cách đỉnh tường một đoạn L”, từ điểm P kẻ đường PC hợp với phương ngangmặt đất 1 góc 45° — 0/2, cat AB tại C Kẻ QD song song với PC, cắt AB tại D Ap

lực chủ động tác dụng lên mặt tường đoạn CD sẽ chịu tác động của tải trọng q, tính

toán như ở phan trước đã dé cập; với mặt tường đoạn AC va BD tính toán như

trường hợp không có tải trọng q.

2.5.4 Dat sau lưng tường có nhiều lớp

! La

B

Hình 2-11 Đất sau lưng tường có nhiều lớpTrong trường hợp dat nền có nhiều lớp với các thông số địa chất y, c, ọ khác nhau,sau khi tính toán áp lực chủ động cho lớp 1, quy đổi lớp 1 thành một tải trọng phânbó đều vô hạn q=y¡.H¡ đặt phía trên lớp 2, tính toán áp lực chủ động cho lớp 2 nhưở phan trước đã dé cập Các lớp đất còn lại làm tương tự

2.6 Phương pháp tính toán tường chan trong đất [2]2.6.1 Tính toán tường chắn như một cau kiện chịu áp lực đấtSự làm việc của tường chăn như một kết cấu chịu áp lực đất phụ thuộc không nhữngbản thân kết cầu tường mà còn phụ thuộc vào phương pháp thi công hồ đào, trình tựthi công cũng như chất lượng công tác thi công Tính toán kết câu tường chắn nhămđảm bảo yêu câu cường độ và 6n định ban thân tường dưới tác dụng của áp lực dattrước và sau tường Sơ đồ làm việc của tường được lựa chọn chủ yếu căn cứ theobiện pháp và trình tự thi công Các phương pháp tính sau đây có thé coi là tiêu biểu

2.6.1.1 Phương pháp cân bang tinhPhương pháp cân băng tinh áp dụng cho phân tích tường chan được coi là “ngàm”trong đất dựa vào các phương trình cân băng tĩnh học áp lực đất hai phía và cânbang momen tĩnh đối với đáy tường để xác định chiều sâu tối thiếu đảm bảo 6n định

tường.

Độ sâu ngàm can thiết, tạ là nghiệm của phương trình bậc 4:

e —e€ 6E y(e.,—e.,)+4E? 2-10Tra: (»Ø+s, =s,)Ìu= ` cm : ị )

Hình 2-12 Sơ đồ chuyển vị và áp lực dat lên tường trong phân tích cân bằng

và có dạng:

: 6E 6E, (J-a) (2-12)

f2 — 4 f, =

z(K,„- K,) y(K,-K,)Trong đó:

Chọn độ sâu ngàm bất kỳ (cho bước thử ban đâu), to.- Tinh áp lực dat lên hai phía tường chia tường theo chiều cao làm nhiều đoạn,

thay áp lực đất trên từng đoạn băng các lực tập trung tác dụng tại trọng tâmbiểu đồ áp lực đất Vẽ đa giác lực và đa giác dây tương ứng theo ty lệ xíchchọn thích hợp Đa giác lực sẽ khép kín thỏa mãn điều kiện cân băng tĩnh

học khi độ sâu ngàm tụ đã chọn đúng Trường hợp da giác lực chưa khép

chứng tỏ độ sâu tọ chọn ban đầu chưa thích hợp, cần thay đôi và vẽ lại từ

Sachipana phân tích tường có nhiều tầng chống thực hiện trong đất dính dựa vào

các gia thiệt sau:

- Than tường là một kết cau dan hồi dai vô hạn.- Ap lực đất từ đáy hồ đào trở lên phân bố theo luật tam giác, từ đáy hồ trở

xuống phân bồ đều.- Ap lực đất bị động phía trước tường (dưới đáy hố đào) gồm hai vùng phân

biệt: vùng cân băng giới hạn (đã biến dạng dẻo) và vùng đàn hôi.- _ Vị trí chéng không thay đổi, lực trong văng chống không thay đổi.Việc tính toán dựa vào hai phương trình cân băng tĩnh hoc (cân bang lực theophương ngang và cân băng momen lây với chân tường) cho từng giai đoạn đào vàđặt văng chống cho đến khi hoàn thành đào hó

2.6.1.5 Phương pháp biến dạngPhương pháp này lần dau tiên được áp dụng ở Nhật bản với các giả thiết cơ bảntương tự phương pháp Sachipana với một thay đổi về giả thiết áp lực đất phía bịđộng: giả tri áp lực đất phía bị động tỷ lệ thuận với dịch chuyển của tường CHảiphương trình đường trục võng đàn hôi của tường ứng với điều kiện biên xuất hiệntại từng giai đoạn thi công, nội luc thân tường và lực nén trong văng chống đượcxác định được dùng làm căn cứ thiết kế/kiểm tra kết cầu tường và văng chống.2.6.1.6 Phương pháp lý luận vùng biến dạng

Tường trong trạng thái ban đầu chịu áp lực tĩnh cân băng từ hai phía Trong quátrinh đào hố móng, tường bi dịch chuyên làm thay đổi áp lực đất từ hai phía, dan đạttới giá trị áp lực đất chủ động nhỏ nhất o, và áp lực đất bị động lớn nhất op

O=0,+K6,0,<0<o;, "`

Trong đó:

- _ K: hệ số nên theo phương ngang- _ ö: dịch chuyển ngang của tường

2.6.2 Tính toán tường chắn cùng làm việc đồng thời với đất2.6.2.1 Phương pháp dầm trên nên đàn hồi

Áp lực đất lên tường thực té phụ thuộc vào mức độ dịch chuyển của tường Khi đấtchuyển từ trạng thái cân băng đàn hỏi (tường không chuyền vị) sang trạng thái chủđộng, hướng ứng suất chính không thay đổi, giá trị của nó giảm xuống gây ra biếndạng ngang của đất nhỏ hơn nhiều so với khi chuyển sang trạng thái bị động (hướngứng suất chính xoay một góc 90 độ trong đó ứng suất theo phương ngang tăng lênnhiều) Chuyển vi của chân tường do đó chưa đạt đến trạng thái giới hạn bị động.Việc áp dụng lý thuyết cân bằng giới hạn một mặt không đảm bảo 6n định củatường (vì áp lực đất bị động ở chân tường chưa đạt tới giá tri tính toán), mặt kháckết cầu bản thân tường lại quá lãng phí (vì được tính với giá trị áp lực lớn) Dé giảiquyết mâu thuẫn nay, mô hình dầm trên nên đàn hôi cục bộ được dé xuất áp dungtrong đó thay nên dat tiếp xúc hai bên tường bằng các lò xo đàn hồi độc lập theo môhình Winkler (1867) như trong hình “So đồ dam đàn hồi phân tích tường chắn” Tư

tưởng của phân tích dâm trên nên đàn hôi chủ yêu như sau:

- Nên dat được mô phỏng băng hệ lò xo có độ cứng:

được thay thé băng lò xo đàn hồi độ cứng K„¡ xác định theo công thức:

K,, =k,d,=—2 (2-17)S,i sit

(1 — v; )@

Trong do:

k¡: mô đun phản lực nên tại độ sâu đang xét

o Eo: mô đun biên dạng của dat

Vo: hệ sô biên dạng ngang của dato @: hệ sô phụ thuộc tỉ lệ giữa chiêu dài d; với bê rộng tường

Lò xo thay thế h \ ee

‘ — \( \/ A

văng chong VY màA, "

6 enone Lò xo thay thê

VAT, :VY dat

dân sang hệ văng chông và các lò xo dat còn lại sẽ làm thay đôi chuyên vi của

tường cũng như của đất cho đến khi quá trình thi công kết thúc.2.6.2.3 Phương pháp phan tử hữu han coi tường như hệ thanh chốngTrong phương pháp này kết câu chắn (tường, hệ văng/neo) được chia thành cácphan tử thanh dầm như trong hình “Sơ đồ phân tích tử dâm: nội lực và chuyển vịnut’ Áp lực đất phía chủ động đóng vai trò tải trọng lên hệ với giá trị áp lực đất chủđộng phân bồ tam giác cho phan trên đáy hồ dao và phân bố đều cho phân dưới; datphía bị động thay thé bằng các gối tựa đàn hồi có độ cứng Ma trận độ cứng củaphân tử thanh dầm xác định theo công thức:

| A/T (2-18)0 12/7

- I: momen quan tính tương ứng

- |: độ dai phan từ (đ,)- E:modun đàn hồi của vật liệu làm tường

M,, oy iN Mi, OF

Yi, Vi Yj, Vị

Hình 2-14 So đồ phân tích tử dầm: nội lực và chuyền vị nút

2.6.2.4 Phương pháp phan tử hữu han tong thé hai chiều [5]Dé giải quyết bài toán hố đào cho công trình thực tế, tac giả sử dụng phan mềm

Plasix 2D v8.5.

Phiên ban này của Plaxis sử dụng các mô hình dat:

a The Mohr — Coulomb model (MC)

Bao gồm 5 thông số:

- Evav đại diện cho tính đàn hoi cua dat nên

- vac đại diện cho tính dẻo cua dat nên

- _ \W là óc giản nở

Mô hình MC miêu tả một cách xâp xỉ ứng xử của đất đá Có thé sử dụng mô hìnhnày cho bước phân tích sơ bộ dau tiên

b The Jointed Rock model (JR)

Là một mô hình đàn héi dẻo không đăng hướng, đặc biệt dành cho việc mô phỏng

ứng xử của các lớp đá có sự chia thé và có các hướng đứt gay đặt thù Tính dẻo chỉ

có thé xuất hiện tôi đa ở 3 hướng cắt (hoặc 3 mặt phang cắt) Mỗi mặt phẳng córiêng hệ số @ vac Lớp đá nguyên ven được coi như có ứng xử hoàn toàn dan hôi,với các hăng số độ cứng E và v Sự giảm tính đàn hồi có thé được xác định hướng

chia thớ.

c The Hardening — Soil model (HS)

Là một mô hình tiên tiền mô phỏng ứng xử của đất nền Như mô hình MC, trạngthái giới hạn của ứng suất được diễn tả bởi nội masat trung bình ọ, lực dính c, vagóc giãn nở y Tuy nhiên, độ cứng của đất được diễn tả chính xác hơn bằng cách sửdụng 3 thông số độ cứng khác nhau: độ cứng đặt tải 3 trục Eso, độ cứng đỡ tải 3 trụcEy, và độ cứng cố kết 1 trục E¿a Như gia tri thong ké trung binh cua nhiéu loai dat,ta có Ey = 3Eso và Eeea © Eso, nhưng với đất rat yếu và đất rất cứng thì có xu hướng

có những tỷ lệ Esea/Eso khác.

Trong mat tương phan với mô hình MC, mô hình HS còn tính toán sự phụ thuộc

vào ứng suất của modul độ cứng Điều nay có nghĩa rang tat cả các độ cứng tăngtheo áp lực Từ đó, cả ba độ cứng nhập vào đều có mối liên hệ với ứng suất thamchiếu, thường được lây băng 100 kPa (1 bar)

d Soft— Soil— Creep model (SSC)

Mô hình HS thích hợp cho tất cả các loại đất, nhưng nó không tính tới hiệu ứngnhớt, nghĩa là từ biến và chùng ứng suất Thực ra, tat cả các loại đất đều có từ biến

và vì vậy sự nén nguyên thủy khởi đâu cho một lượng nén thứ câp nào đó.

Cái thứ hai chiếm ưu thé hơn trong đất yếu, tức là, đất sét có kết thường, phù sa vàbùn, và mô hình SSC được bổ sung thêm Lưu ý rang mô hình SSC là một mô hìnhtương đối mới, được phát triển dé áp dụng cho các bài toán lún của móng, datđắp Với bài toán dỡ tải, như thường gap trong bài toán hâm hoặc các bài toándao sâu khác, mô hình SSC hau như không thay thế cho mô hình MC đơn giản.Cũng như mô hình MC, các điều kiện dat ban dau là thiết yếu khi sử dụng mô hìnhSSC Với mô hình HS va mô hình SSC, điều nay bao gồm dữ liệu từ ứng suất cố kếttrước, khi những mô hình này tính toán cho tác động của sự quá cô kết

e The Soft Soil model (SS)

Mô hình SS là một loại mô hình Cam-Clay đặc biệt có ý nghĩa cho sự nén nguyên

thủy của loại sét gần cố kết thường Mặc dù khả năng của mô hình này được thaythế bởi mô hình HS, mô hình SS vẫn tôn tại trong phiên bản Plaxis hiện tai, vingười dùng Plaxis có thé thấy hai lòng khi sử dụng mô hình nay và vẫn thích dùng

mô hình này trong các bài toán của họ.

f _ Phân (ích với nhiều mô hình khác nhauMô hình MC nên được sử dụng cho việc phân tích bước đầu để có cái nhìn tongquan về bài toán Khi các dữ liệu đất bị thiếu, sẽ không sử dung được các giải phápphân tích tiên tiến hơn

Trong nhiều trường hợp, khi có đủ đữ liệu cho các lớp đất chính, thì có thể sử dụngmô hình HS dé phân tích thêm Không nghi ngờ rang hiểm khi chúng ta cùng có cáckết quả thí nghiệm từ thí nghiệm 3 trục và thí nghiệm nén có kết, nhưng dir liệu củamột loại thí nghiệm có thé được bổ sung bởi sự tương quan với các thí nghiệm hiệntrường Việc phân tích với các mô hình tiên tiến hơn sẽ giảm thiểu sai số từ việcphân tích bằng mô hình MC.

Cuối cùng, phân tích với mô hình SSC có thé thực hiện để ước lượng từ biến, tức lànén thứ cấp trong đất rất yếu

2.7 Tinh toán kết cau thép chịu lực dọc [3]Các thanh chống ngang va cột (king post) chịu momen rất nhỏ so với lực dọc Do

đó, đê đơn giản, xem xét các kêt câu nay là két câu thép chỉ chịu lực dọc.

2.7.1 Tính bềnĐộ bên của kết câu thép chịu lực dọc phải thỏa man:

(2-19)

N

T= SIV

2.7.2 Tinh 6n dinhThanh chịu nén ở vào trạng thai cân băng ôn định khi lực nén còn nhỏ hơn lực tớihạn Khi lực nén đạt tới trị số tới hạn, thanh không còn thăng nữa, bị uốn cong frongmặt phang có độ cứng nhỏ nhất ở trạng thái cân băng cong Sau đó, dù tải trong chỉtăng rat it, thanh cũng bị cong rat nhanh và mat khả năng chịu lực

Dé thanh liên kết khớp 2 đầu chịu nén đúng tâm ở trạng thái ôn định thi

tâm nhỏ Việc kiêm tra ôn định của thanh nén dọc trục sẽ là so sánh ứng suât nén do

lực tính toán gây ra với ứng suất tới hạn khi nén lệch tâm nhỏ

e (2-21)

e

Dé tiện tính toán, quy phạm [4] đưa vào hệ số uốn doc y= z , là tỉ số giữa ứng

suất tới hạn về mất 6n định khi nén dọc trục với cường độ tính toán Công thức

kiêm tra ôn định sẽ có dạng:

Ø=—SŠ0ƒ7‹ ¿22