2.3. CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TRONG MÓNG BÈ CỌC BẰNG PHẦN MỀM PLAXIS 3D
3.2.2. Ảnh hưởng chiều dày bè khác nhau
3.2.2.1. Tổng hợp các kết quả nghiên cứu trước đây
Wong và Cooper (1974) cho rằng: Nếu xét về tiêu chí chọc thủng và lực cắt bổ sung do lệch tâm thì chiều dày bè phụ thuộc chủ yếu vào số lƣợng tầng. Công thức đề nghị nhƣ sau:
Chiều dày bè = (số tầng) x (chiều dày trung bình của 01 sàn)
Ferritto và Forest (1977) cho rằng: Nếu xét các tiêu chí đảm bảo khả năng chịu uốn, chống chọc thủng và phụ thuộc kết cấu bên trên thì chiều dày bè không đƣợc nhỏ hơn 1/6 khoảng cách trung bình giữa các cột và tối thiểu là 400mm.
Chiều dày bè ≥ 1/6 Lc & Chiều dày bèmin = 400mm
Poulos (2001) thì đƣa ra 4 tiêu chí khi thiết kế sơ bộ bè móng là: moment lớn nhất, lực cắt lớn nhất, áp lực tại mặt tiếp xúc lớn nhất và lún cục bộ dưới bè.
3.2.2.2. Phân tích ảnh hưởng của chiều dày bè móng đến thông số độ lún và hệ số phân bố tải trọng αPR
MÔ HÌNH 2 ĐẶT VẤN ĐỀ
Phần bè móng có chiều dày thay đổi:
H1 = 0,5m (mô hình 2-1) H2 = 1,5m (mô hình 2-2) H3 = 3,0m (mô hình 2-3) H4 = 6,0m (mô hình 2-4) Dài x Rộng = 14m x 14m ER = 30.000.000 kPa; ν = 0,2
Phần cọc có kích thước không đổi:
- 73 -
Số lƣợng cọc n = 25 Đường kính cọc D = 1,0m Chiều dài cọc L = 30m
Sơ đồ bố trí cọc đều trên bè 3D = 3,0m EP = 30.000.000 kPa; ν = 0,2
Tải trọng do bản thân bè phân bố đều:
γbt x Hbe = 25*3 = 75(kN/m2)
Tải trọng ngoài tác dụng lên bè phân bố đều: q = 400 kN/m2
→ Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của tải trọng tác dụng lên bè đến thong số độ lún và hệ số phân bố tải trọng αPR
3.2.2.3. Kết quả phân tích bằng phần mềm Plaxis 3D Foundation Nhận xét:
- Độ lún tối đa móng bè cọc không bị ảnh hưởng bởi việc thay đổi chiều dày bè, độ lún dao động trong khoảng từ 50 đến 60 mm.
- Độ lún lệch giữa tâm bè và cạnh bè bị ảnh hưởng rất lớn do sự thay đổi chiều dày bè, và khi đạt đến một chiều dày ổn định thì độ lún lệch không còn nữa.
Hình 3.12: Tương quan giữa chiều dày bè và độ lún lệch
0 5 10 15 20
0.5 1.5 3 6
Đả lún lảch (mm)
Chiảu dày (m)
Độ lún lệch
- 74 -
- Hệ số phân phối tải trọng trong bốn mô hình phân tích gần nhƣ là bằng nhau
Hình 3.13: Tương quan giữa chiều dày bè và hệ số phân bố tải trọng
- Trong mục này, thể hiện mối quan hệ giữa sự phân bố mô men uốn trong bè tại mặt cắt đi qua tâm bè với chiều dày bè khác nhau.
Hình 3.14: Tương quan giữa chiều dày và mô men uốn trong bè
- Trong mục này, thể hiện sự phân bố nội lực trong cọc khi chiều dày bè thay đổi.
0.895 0.9 0.905 0.91 0.915 0.92 0.925 0.93 0.935 0.94 0.945
0.5 1.5 3 6
Hả sả hân bả tải trảng
Chiảu dày (m)
Hệ số phân bố tải trọng αPR
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5
0.5 1.5 3 6
Mô men uản M11 (kNm/m)
Chiảu dày (m)
Mô men âm Mô men dương
- 75 -
Hình 3.15: Ảnh hưởng của chiều dày bè đến sự phân bố lực dọc trong cọc.
Kết luận:
1. Chiều dày bè không ảnh hưởng nhiều đến chuyển vị trung bình, việc chuyển vị trung bình giảm khi tăng chiều dày bè là hậu quả của việc giảm chuyển vị lệch.
Nhƣng chiều dày bè lớn có thể giảm chuyển vị lệch rất mạnh mẽ, hỗ trợ cho các thiếu sót khi chọn sơ đồ bố trí cọc, lựa chọn cọc hoặc các nguyên nhân về đất nền. Khi tăng chiều dày của bè tăng từ 0.5m ÷ 6m thì độ lún lệch giảm từ 18mm
÷ 1mm. Trong nghiên cứu này độ lún lệch không đáng kể khi chiều dày bè bằng 3m.
2. Bề dày bè thay đổi không làm ảnh hưởng nhiều đến tỷ lệ phân phối tải trọng giữa bè và đất nền. Trong nghiên cứu này khi chiều dày bè tăng từ 0.5m ÷ 6m thì hệ số phân bố tải trọng αPR giảm từ 94% ÷ 91%.
3. Khi mô men uốn trong bè phát sinh do tải trọng hoăc sự bố trí cọc chƣa hợp lý thì cần thiết phải tăng chiều dày bè. Trong nghiên cứu này khi chiều dày bè tăng từ 0.5m đến 1.5m thì mô men uốn tăng 29%, nhƣng khi chiều dày bè tăng từ 3m đến 6m thì mô men uốn chỉ tăng 2%. Vì thế khi chiều dày bè lớn hơn 3m thì mô men uốn tăng không đáng kể.
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
0.00 0.50 1.00
Chiảu dài cảc chuản hóa
N/Nmax
H1=0.5m H2=1.5m H3=3m H4=6m
- 76 -
4. Khi chiều dày bè tăng từ 0.5m ÷ 6m thì lực dọc cực đại tại đỉnh cọc ở tâm bè giảm 10%, nhƣng lực dọc cực tiểu ở phía mũi cọc tăng 12%. Khi chiều dày bè lớn hơn 3m thì tỉ lệ lực dọc cực tiểu tại mũi cọc so với lực dọc cực đại tăng không đáng kể.