2.1.2.1. Phương phỏp tớnh theo trạng thỏi giới hạn
Nột đặc thự của phương phỏp tớnh theo trạng thỏi giới hạn là việc sử dụng một nhúm cỏc hệ số an toàn mang đặc trưng thống kờ: hệ số tải trọng nc, hệ số điều kiện làm việc m, hệ số tin cậy Kn, hệ số lệch tải n, hệ số an toàn về vật liệu KRVLR. Nhúm cỏc hệ số này thay thế cho hệ số an toàn chung K.
Cụng trỡnh và nền của nú được gọi là đạt đến trạng thỏi giới hạn khi chỳng mất khả năng chống lại cỏc tải trọng và tỏc động từ bờn ngoài, hoặc khi chỳng bị hư hỏng hay biến dạng quỏ mức cho phộp, khụng cũn thỏa món được cỏc yờu cầu bỡnh thường.
Cú thể phõn biệt 2 nhúm trạng thỏi giới hạn như sau: [7]
Trạng thỏi giới hạn thứ nhất (TTGH I): Cụng trỡnh, kết cấu và nền của chỳng làm việc trong điều kiện khai thỏc bất lợi nhất, gồm: cỏc tớnh toỏn về độ bền và ổn định chung của hệ cụng trỡnh – nền; độ bền thấm chung của nền và cụng trỡnh đất; độ bền của cỏc bộ phận mà sự hư hỏng của chỳng sẽ làm cho việc khai thỏc cụng trỡnh bị ngưng trệ; cỏc tớnh toỏn về ứng suất, chuyển vị của kết cấu bộ phận mà độ bền hoặc độ ổn định cụng trỡnh chung phụ thuộc vào chỳng…
Trạng thỏi giới hạn thứ hai (THGH II): Cụng trỡnh, kết cấu và nền của chỳng làm việc bất lợi trong điều kiện khai thỏc bỡnh thường, gồm: cỏc tớnh toỏn độ bền cục bộ của nền; cỏc tớnh toỏn về hạn chế chuyển vị và biến dạng, về sự tạo thành hoặc mở rộng vết nứt và mối nối thi cụng; về sự phỏ hoại độ bền thấm cục bộ hoặc độ bền của kết cấu bộ phận và chỳng chưa được xem xột ở trạng thỏi giới hạn thứ nhất.
b, Biểu thức tớnh toỏn:
Việc đỏnh giỏ sự xuất hiện cỏc trạng thỏi giới hạn được thực hiện bằng cỏch so sỏnh cỏc trị số tớnh toỏn của ứng lực, ứng suất, biến dạng, chuyển vị, sự mở rộng khe nứt…với khả năng chịu tải tương ứng của cụng trỡnh, độ bền của vật liệu, trị số cho phộp của bề rộng khe nứt, biến dạng… Cỏc trị số này được quy định trong cỏc quy phạm.
Điều kiện đảm bảo ổn định hay độ bền của cụng trỡnh là:
nRcRNRtt R≤ mR/KRnR; (2-1)
Trong đú:
- NRtt R: trị số tớnh toỏn của tải trọng tổ hợp;
- R : trị số tớnh toỏn của sức chịu tải tổng hợp của cụng trỡnh hay nền. Cỏc hệ số khỏc như đó giải thớch ở trờn.
Khi kiểm tra theo (2-1), để đảm bảo điều kiện kinh tế, thường yờu cầu đại lượng ở vế phải khụng vượt quỏ (10ữ15)% so với đại lượng ở về trỏi ứng với tổ hợp tải trọng bất lợi nhất.