- Bảo đảm cho tải trọng được truyền dẫn đủ tin cậy
CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH MÓNG BÈ CỌC
2.1.1.2 Phƣơng pháp của Burland (1995) [8]
Cọc được thiết kế như công cụ giảm lún và để huy động toàn bộ sức chịu tải ngang với tải thiết kế. Các bước trình tự thiết kế giản lược như sau:
Bước 1. Xác định mối quan hệ tải lún dài hạn cho bè không có cọc. Tải TK P0 cây ra tổng lún S0.
Hình 2.3: Bố trí cọc giảm lún, và tính toán móng bè điều chỉnh (Poulos, 2001)
Bước 2. Đánh giá lún cho phép Sa. Sa bao gồm cả dự phòng an toàn. P1 là SCT chỉ của bè, tương ứng với mức lún Sa.
Bước 3. Phần tải trọng dư, P0–P1, được giả thiết do cọc giảm lún chịu.
Bước 4. Nếu cọc bố trí dưới chân cột để chịu tải dư Psu, MBC có thể được phân tích như móng bè do tải trọng đã điều chỉnh tác dụng (hình 2.4).
Sức kháng mặt bên của các cọc này sẽ được huy động hoàn toàn (không áp dụng hệ số an toàn). Tuy nhiên, Burland đề nghị “hệ số an toàn" 0.9 được áp dụng cho “tính toán thiên về an toàn tốt nhất" của SCT hông cực hạn, Psu.
móng bè chịu tải trọng điều chỉnh Qr
Hình 2.4: Đường cong Tải – Lún tính toán cho móng bè (Poulos, 2001)
Tuy nhiên trình tự tính toán lún của MBC Burland (1995) không được đề cập. Để dự đoán lún có thể áp dụng phương pháp gần đúng của Randolph (1994):
Spr = Sr x Trong đó: - Spr = Lún của MBC - sr = Lún của móng bè - kr = Độ cứng của móng bè - kpr = Độ cứng của MBC 2.1.2 Các phƣơng pháp số gần đúng 2.1.2.1. Dãy móng trên nền lò xo (GASP)
Phương pháp dãy trên nền lò xo được Poulos (1991) [9] kiến nghị dùng để phân tích móng bè cọc.
Một phần của bè được mô phỏng như một dầm và cọc được mô phỏng là những lò xo như hình 2.5.
pr r
k k
Phương pháp này cho phép kể đến bốn thành phần tương tác trong móng bè cọc là: - Tương tác giữa các phần tử bè – bè
- Tương tác cọc – cọc - Tương tác bè – cọc - Tương tác cọc – bè
Ngoài ra ảnh hưởng của các phần tử bè bên ngoài dãy được phân tích và được tính vào trọng bài toán.
Phương pháp này được phát triển dựa vào phần mềm GASP (Geotechnical Analysis of Strip with Piles).
Hình 2.6: Mô phỏng cọc và nền
Với phương pháp này, bè được mô phỏng là bản đàn hồi, còn cọc được mô phỏng là các lò xo gánh đỡ bản. Phương pháp này đầu tiên được khởi xướng bởi Hongladaromp và các cộng sự (1973) [10], với tương tác giữa cọc và cọc bị bỏ qua và giá trị độ cứng bè cọc được lấy rất lớn. Poulos (1994) [11] phát triển phần mềm GARP (Geotechnical Analysis of Raft with Piles) áp dụng phương pháp sai phân hữu hạn cho bè có kể đến tất cả các tương tác trong móng bè cọc. Điều này giúp cho cọc có thể đạt đến tải trọng cực hạn và bè có thể đạt đến phá hoại cục bộ. Phần mềm GARP có khả năng kể đến các thông số sau trong phân tích móng bè cọc:
Khai báo trụ địa chất không đồng nhất, nền nhiều lớp
Giới hạn áp lực dưới bè bao gồm cả áp lực nén và kéo
Ứng xử phi tuyến giữa tải trọng và độ lún của cọc, bao gồm khả năng chịu tải cực hạn về nén và kéo của cọc.
Độ cứng khác nhau và khả năng chịu tải khác nhau của các cọc
Dễ dàng khai báo vị trí và số lượng cọc
Tải trọng tác dụng gồm tải trọng tập trung, momen và tải trọng phân bố đều trên bản.
Ảnh hưởng chuyển vị thẳng đứng trong đất.
Russo (1998) dùng phương pháp tương tự nhưng cọc và bè được mô phỏng lần lượt là các lò xo tuyến tính và phi tuyến. Chuyển vị của nền đất được tính toán dựa
theo lời giải Boussinesq. Ứng xử phi tuyến của cọc được mô phỏng dựa trên giả thiết đường cong tải trọng - chuyển vị cho cọc đơn. Tuy nhiên phương pháp này có hạn chế là chỉ cho phép nghiên cứu tương tác theo phương thẳng đứng giữa bè, cọc và đất nền.