Mô đun đàn hồi và mô đun biến dạng của đất
Mô đun đàn hồi (E) và mô đun biến dạng (M) là hai đại lượng quan trọng trong việc mô tả tính chất cơ học của đất, được sử dụng để dự đoán và tính toán độ lún, biến dạng của công trình xây dựng trên nền đất.
1. Mô đun đàn hồi (E):
- Định nghĩa: Là đại lượng thể hiện khả năng chống lại biến dạng đàn hồi của đất khi chịu tác dụng của tải trọng.
- Công thức: E = σ/ε, trong đó:
- E: Mô đun đàn hồi (kPa)
- σ: Ứng suất (kPa)
- ε: Biến dạng đàn hồi
- Đặc điểm:
- E càng lớn, đất càng cứng, khả năng chống lại biến dạng càng cao.
- E phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại đất, tỷ trọng, độ rỗng, độ bão hòa, trạng thái nén chặt, v.v.
- Thí nghiệm nén một chiều là phương pháp phổ biến để xác định E.
2. Mô đun biến dạng (M):
- Định nghĩa: Là đại lượng thể hiện khả năng chống lại biến dạng của đất khi chịu tác dụng của tải trọng.
- Công thức: M = E/(1 + μ), trong đó:
- M: Mô đun biến dạng (kPa)
- E: Mô đun đàn hồi (kPa)
- μ: Hệ số Poisson (thường nằm trong khoảng 0.2 – 0.5)
- Đặc điểm:
- M có giá trị nhỏ hơn E.
- M được sử dụng để tính toán độ lún của công trình.
- Có thể xác định M thông qua thí nghiệm nén một chiều hoặc thí nghiệm nén đẳng hướng.
Mối quan hệ giữa mô đun đàn hồi và mô đun biến dạng:
- M và E có mối quan hệ mật thiết với nhau.
- M càng lớn, khả năng chống lại biến dạng của đất càng cao, dẫn đến độ lún của công trình càng nhỏ.
- Việc lựa chọn sử dụng E hay M phụ thuộc vào mục đích tính toán.
Ứng dụng:
- Dự đoán độ lún của nền đất.
- Thiết kế móng và các kết cấu chịu lực khác.
- Đánh giá khả năng chịu tải của nền đất.
- Giám sát và theo dõi biến dạng của công trình.
Tài liệu tham khảo:
Facebook Comments