Áp dụng EN 1997-1 trong LA-Shoring: DA1, DA2 hay DA3?
Ba phương pháp thiết kế của Eurocode 7 khác nhau ở chỗ hệ số riêng phần đặt lên đâu. Bài này giải thích cách LA-Shoring xử lý từng phương pháp, vì sao không nhân hệ số hai lần, và cách chọn.
Các bài trong Module Địa kỹ thuật
Mục lục bài viết
Eurocode 7 (EN 1997-1) cho phép chọn một trong ba phương pháp thiết kế (Design Approach, DA). Cả ba đều đưa hệ số an toàn riêng phần vào bài toán, nhưng đặt chúng ở những chỗ khác nhau, nên cho nội lực và mức an toàn khác nhau. Với tường nhiều giai đoạn, việc đặt hệ số sai chỗ dễ dẫn tới nhân hệ số hai lần. Bài này giải thích cách LA-Shoring xử lý.
ULS và SLS: hai bài toán, hai bộ hệ số#
- ULS (trạng thái giới hạn cường độ) kiểm tra sụp đổ, mất ổn định, phá hoại tiết diện. Điều kiện là E_d ≤ R_d: hiệu ứng thiết kế không vượt sức kháng thiết kế. Dùng hệ số riêng phần.
- SLS (trạng thái giới hạn sử dụng) kiểm tra chuyển vị, vết nứt, lún. Dùng thông số đặc trưng và mọi hệ số bằng 1.
LA-Shoring luôn chạy SLS riêng để cho chuyển vị và hình dạng từng giai đoạn dự báo, còn ULS chỉ dùng cho bao thiết kế. Vì thế màn hình Kết quả giai đoạn là giá trị dự báo, còn nội lực thiết kế phải đọc ở màn hình Bao và Tiết diện (Chương 13).
Ba phương pháp, hệ số đặt ở đâu#
| Phương pháp | Tổ hợp | Hệ số đặt lên | Cách làm trong phần mềm |
|---|---|---|---|
| DA1 | C1: A1 + M1 + R1; C2: A2 + M2 + R1 | C1: tác động; C2: thông số đất | Chạy cả hai tổ hợp, lấy bất lợi hơn cho từng kiểm tra; có hai bộ kết quả |
| DA2 | A1 + M1 + R2 | Tác động và sức kháng | Dùng thông số đất đặc trưng, nhân nội lực với hệ số |
| DA3 (mặc định) | A2 (tác động kết cấu dùng A1) + M2 + R3 | Thông số đất | Làm yếu đất trước khi tính; nội lực thu được đã là giá trị thiết kế |
Nguyên tắc cốt lõi: không nhân hệ số hai lần#
Có hai cách đặt hệ số, và phần mềm xử lý khác nhau:
- Đặt lên hiệu ứng (C1 của DA1, và DA2): dùng thông số đất đặc trưng, tính xong nhân nội lực với γ_G. Tải biến đổi được nhân γ_Q/γ_G trước khi phân tích để sau khi nhân với γ_G thì thành γ_Q.
- Đặt ở nguồn (C2 của DA1, và DA3): đất được làm yếu (tan φ'/γ_φ, c'/γ_c, c_u/γ_cu), tải biến đổi nhân γ_Q, và nội lực lấy trực tiếp (γ_E = 1). Nhân thêm một lần nữa lên nội lực sẽ là nhân hai lần.
Với DA3, ví dụ φ'_k = 30° thành φ'_d = arctan(tan 30°/1,25) = 24,8°. Hệ số áp lực chủ động K_a tăng từ 0,333 lên 0,409 (+23 %), K_p giảm từ 3,00 xuống 2,44 (−19 %).
Bảng hệ số mặc định#
Giá trị mặc định lấy theo khuyến nghị của EN 1997-1 và sửa được trực tiếp trong bảng:
| Bộ | Áp dụng cho | Giá trị mặc định |
|---|---|---|
| A1 | Tác động | γ_G bất lợi 1,35 · γ_G có lợi 1,0 · γ_Q 1,5 |
| A2 | Tác động (địa kỹ thuật) | γ_G 1,0 · γ_Q 1,3 |
| M1 | Thông số đất | γ_φ' = γ_c' = γ_cu = 1,0 |
| M2 | Thông số đất | γ_φ' = 1,25 · γ_c' = 1,25 · γ_cu = 1,4 |
| R1 | Sức kháng | γ_Re 1,0 · γ_a (neo) 1,1 · γ_R,e (ổn định) 1,0 |
| R2 | Sức kháng | γ_Re 1,4 · γ_a 1,1 · γ_R,e 1,1 |
| R3 | Sức kháng | tất cả = 1,0 |
Có ô ghi tên phụ lục quốc gia đang áp dụng (in vào thuyết minh). Mặc định là EN-recommended, và phần mềm đánh dấu [XÁC MINH] để nhắc bạn đối chiếu với phụ lục quốc gia thực tế. Hãy xem ghi chú ở Phụ lục D về mức độ đã đối chiếu của từng giá trị.
Chọn phương pháp nào#
- DA3 (mặc định) hợp với bài toán tường nhiều giai đoạn.
- DA1 thường an toàn nhất nhưng cho hai bộ kết quả phải đọc và so sánh.
- DA2 dùng khi tiêu chuẩn dự án yêu cầu.
Hãy chọn một lần ngay từ đầu theo phụ lục quốc gia hoặc yêu cầu của hồ sơ dự án và bên thẩm tra, và đừng đổi giữa chừng chỉ vì kết quả đẹp hơn. Ở Việt Nam, Eurocode 7 thường được dùng để tham chiếu cùng các tiêu chuẩn TCVN, nên hãy xác nhận cách làm với bên thẩm tra và ghi rõ trong thuyết minh.
Ba tình huống thiết kế#
Ngoài phương pháp thiết kế, bạn chọn tình huống cho từng giai đoạn: Tạm thời (giai đoạn thi công, lựa chọn thông thường), Lâu dài (công trình đã sử dụng, áp lực đất sau tường lấy bằng áp lực tĩnh) và Động đất (cộng thêm phần áp lực tăng thêm). Phần mềm cảnh báo nếu một giai đoạn thi công bị để ở "lâu dài".
Toàn bộ các thiết lập này nằm ở Chương 6.