Trong xây dựng, khả năng chịu lực của đất là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ bền của công trình. Vậy bạn có biết khả năng chịu lực của đất là gì không? Và khả năng chịu tải sàn như thế nào là hợp lý? Dưới đây giúp bạn tham khảo bảng khả năng chịu lực của đất.
Sức chịu tải của đất nền?
Chính xác hơn, đó là giới hạn tải trọng mà mặt đất có thể chịu được. Nhà nghiên cứu Terzaghi xác định khả năng chịu lực của đất phải dựa trên lý thuyết cân bằng giới hạn trong chính môi trường đất.
Mọi công trình xây dựng đều phải được đặt trực tiếp trên mặt đất nên khả năng chịu lực của mặt đất sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự ổn định, bền vững của công trình. Trong mọi công trình xây dựng, thông số này luôn được tính toán kỹ càng. Để tòa nhà không bị võng, hãy nghiêng nó sang hướng khác sau một thời gian sử dụng.
Công thức tính sức chịu tải của đất nền
Việc tính toán khả năng chịu lực của sàn trên bàn là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho toàn bộ công trình và chất lượng vận hành của nó. Theo công thức nền đất phẳng và ổn định thì đáy móng cũng bằng, do đó ta suy ra:
Công thức tính cụ thể
Đặc biệt:
-
Rd: Khả năng chịu tải tính trên mặt đất
-
Pgh: Khả năng chịu tải giới hạn (sức chịu tải lớn nhất của nền)
-
Fs: hệ số an toàn thường dao động trong khoảng từ 2 đến 3, có thể chọn khi đất cát Fs = 3 và đất sét Fs = 2
-
b: chiều rộng của đế so với đế băng bằng đường kính của đế so với đinh tròn.
-
γ: mật độ đất dưới móng
-
c: lực dính của lớp đất dưới móng
-
q: ứng suất tiếp xúc dưới móng
Công thức tính các loại móng
Trong đó các hệ số:
-
A = Nγ.nγ.mγ.iγ
-
B = Nq.nq.mq.iq
-
C = Nc.nc.mc.ic
-
Nc, Nq, Nγ: hệ số khả năng chịu lực phụ thuộc vào góc ma sát φ của nền đất
-
nc, nq, nγ: hệ số hiệu chỉnh hình dạng móng
-
mc, mq, mγ: hệ số hiệu chỉnh độ dốc mặt đất
-
ic, iq, iγ: hệ số hiệu chỉnh chênh lệch tải
Các yếu tố ảnh hưởng tới khả năng chịu lực tải của đất nền
Khả năng chịu lực của nền móng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng trong đó nước ngầm là yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất. Đặc biệt, mật độ nước dưới đất sẽ biến động theo mùa hoặc do tác động của thủy triều lên xuống sẽ ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu lực. Phổ biến nhất là ba trường hợp mật độ nước ngầm ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của đất:
Mô hình Terzaghi của mặt trượt dưới móng
-
Lớp đất nền không ảnh hưởng đến nước ngầm: mật độ của đất vẫn giữ nguyên.
-
Nguồn nước ngầm có độ cao bằng hoặc lớn hơn đáy móng: trọng lượng của đất khi nằm dưới mực nước ngầm sẽ thay bằng γđn = (γ – 10) KN/m3.
-
Nguồn nước ngầm đặt dưới móng: trọng lượng riêng của đất dưới nguồn nước ngầm sẽ thay bằng γđn = (γ – 10) KN/m3.
Tham khảo điền bảng khả năng chịu tải của móng
Tham khảo Hình 3 để hoàn thành Bảng khả năng chịu lực của đất
Trường hợp mặt đất bị phân tầng
Bằng cách tính toán sức chịu tải của đất nền tiếp theo (Rd2, Rd3,…) theo công thức sau:
-
I, b được thay bằng Iqu, bqu
-
Có Hm1 = Hm2, Hm3,…
-
Bao gồm các tiêu chí dựa trên các lớp đất sau
-
Khi xác định giá trị gần đúng của Iq, bqu tùy theo góc mở α = 300
-
Iqu = l + 2.hđ.tanα
-
bqu = b + 2.hđ.tanα
Khả năng chịu tải trên các loại đất
Phân loại đất |
Khả năng chịu lực (kg/m2) |
Khả năng chịu lực (kN/m2) |
Đất sét mềm, ướt (hoặc bùn) |
5.000 |
50 |
Đất sét mềm |
10.000 |
100 |
Cát mịn, khô, rời |
10.000 |
100 |
Đất đen |
15.000 |
150 |
Đất sét ướt và nhiều cát |
15.000 |
150 |
Sỏi lỏng |
25.000 |
250 |
Cát vừa, khô và mịn |
25.000 |
250 |
Đất sét nhỏ |
25.000 |
250 |
Cát nhỏ |
45.000 |
450 |
Viên đá nhỏ |
45.000 |
450 |
Đá mềm |
45.000 |
450 |
Đá chứa nhiều cát và đá vôi |
165.000 |
1650 |
Các loại đá cứng như diorit, granit |
330.000 |
3300 |
Đây là những công suất có thể hỗ trợ từng loại địa hình với tải trọng lớn nhất có thể hỗ trợ trên một đơn vị diện tích. Bảng trên là giới hạn sức chịu tải cực hạn đặt trên mặt đất. Chúng ta có thể sử dụng hệ số an toàn sàn để đảm bảo an toàn tối đa trong quá trình thi công sàn.
Trên đây là tổng hợp tất cả các công thức tính toán áp dụng cho bảng khả năng chịu lực của đất, đảm bảo chất lượng và độ ổn định tốt nhất trong quá trình thi công. Hy vọng bài viết trên sẽ giúp các bạn có thêm thông tin hữu ích và áp dụng đúng trong quá trình xây dựng.