III. Kiểm tra nút theo API
I.1. Bài toán cọc chịu tải trọng ngang
Khi chịu tải trọng ngang, cọc sẽ chuyển vị và đất sẽ bị tác dụng bởi lực nén phân bố trên cọc. Cũng nh sự biến dạng của cọc, lực tác động giữa đất và cọc có giá trị lớn nhất tại vùng trên mặt đất và giảm dần theo độ sâu cọc. Lực tác động ngang có thể làm một phần đất trên cùng bị chảy dẻo. Để xác định đợc phản ứng của cọc trong bài toán này thì không những cần mô tả bằng giải tích phản ứng lực của cọc ở phần đã chảy dẻo mà còn cả phần cọc nằm trong phần đất bên dới vùng chảy dẻo.
Giải bài toán này sẽ xác định đợc quan hệ giữa chuyển vị và áp lực hông của đất theo ph- ơng ngang. Xây dựng đờng cong (P-Y) cho từng loại đất. Khả năng chịu tải trọng ngang của đất Pu đợc xác định theo quy phạm API tuỳ theo từng loại đất.
Đối với đất sét mềm - Khi 0≤ X≤ Xr:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP D cX J X c pu =3 +γ + - Khi X ≥ Xr: pu =9c Trong đó:
pu: sức chịu tải ngang tối đa của đất (kPa) c: lực dính của đất (kPa)
γ: trọng lợng riêng của đất D: đờng kính ngoài của cọc
J: hệ số kinh nghiệm không thứ nguyên, J = 0.25 ữ 5, đợc xác định chính xác tại hiện trờng
X: độ sâu bên dới mặt đất
Xr: độ sâu từ mặt đất đến đáy vùng lớp đất có cờng độ giảm J c D D Xr + = γ . 6
Đờng cong biểu diễn quan hệ giữa p và y, trong đó: p: sức kháng thực của nền
y: chuyển vị tại điểm đang xét
Đờng cong (p-y) đợc xây dựng theo bảng sau:
p/pu 0 0.5 0.72 1.0 >1.0
Trong đó:
Yc = 2.5εcD (mm)
εc: chuyển vị của nền khi ứng suất tác dụng bằng 1/2 ứng suất max. Tính đợc pu, yc sẽ xây dựng đợc đờng cong (p-y) cho từng lớp đất
Đối với đất cát
Quan hệ (p-y) đợc biểu diễn qua phơng trình sau: p A.p tanh(Ak..Hp y)
u u
=
Trong đó: H: chiều sâu của điểm đang xét
A: hệ số kể đến sự làm việc của tải trọng: + Tĩnh tải A = (3 ữ 0.8H/D)
+ Tải có chu kỳ A = 0.9
K: xác định theo hình 6.8.7-1 quy phạm API, đợc coi là một hàm của góc ma sát trong
pu: sức chịu tải tối đa của lớp đất đợc xác định nh sau: pu = min(pus, pud)
pus = (C1.H + C2.D).γ.H pud = C3.D.γ.H
C1, C2, C3: các hệ số đợc xác định từ hình 6.8.6-1, phụ thuộc góc ma sát trong của cát.