Giằng móng hay còn gọi là dầm
móng là một kết cấu được dùng để liên kết các móng hoặc kết cấu trên móng lại
nhằm tăng cường độ cứng của toàn hệ. Ngoài ra giằng có thể sử dụng như dầm dỡ
phần tường bên trên. Tùy ý đồ thiết kế của kỹ sư mà cần phải có móng hoặc nền
gia cường dưới giằng hoặc không. Ngoại trừ trường hợp trên giằng có tường bắt
buộc phải tính toán cần thận, giằng móng có thể đặt theo cầu tạo hoặc tính toán
sự làm việc của nó trong tổng thể hệ kết cấu. Nói chung có thể lựa chọn kích
thước tiết diện giằng theo nhiệm vụ của nó và các yêu cầu cấu tạo sau đó kiểm
tra lại như các cấu kiện BTCT bình thường khác (chẳng hạn, chiều cao chọn theo
chiều dài nhịp; bề rộng chọn theo chiều cao hoặc bề rộng tường bên trên…)
Giằng tường là lớp bê tông hoặc
bê tông cốt thép dùng để liên kết các đỉnh tường của tầng nhà, trước khi đặt hoặc
đổ bê tông tấm sàn.
Giằng tường dùng để đỡ tường (ở
đâu có tường chịu lực (kể cả khi vượt qua nhịp nhỏ) thì bố trí); đôi khi giằng
tường được kết hợp để sử dụng làm giằng móng. Tác dụng của giằng tường: góp phần
phân bố đều tải trọng (từ sàn) xuống tường, tăng độ cứng (làm giảm biến dạng)
cho sàn, với giằng tường không liền khối với sàn (nằm trong tường, nhiều khi kết
hợp làm lanh tô, giằng chống thấm….) thì góp phần chống lún lệch, tăng cường độ
cứng không gian cho công trình, giúp tăng cường chịu các loại tải trọng ngang
như động đất….
Sử dụng giằng tường:
Ở Đâu cần phân bố đều lại tải trọng
Chỗ cần tăng độ cứng cho sàn…(ví
dụ như các tấm ô văng, ban công….thì thêm dầm bo)
Ở Nơi công trình dễ bị xảy ra lún
lệch, nơi hay có tải trọng động…thì nên kết hợp làm lanh tô….
Ngoài ra với những bức tường qúa
lớn thì giằng tường góp phần tăng độ ổn định cho tường nữa……..
Ghi chú:
Một trong tác dụng của giằng
móng, giằng tường là để chống xoay ở nút chân cột vì người ta luôn giả thiết
chân cột ngàm, nhưng thực tế thì không thể là ngàm tuyệt đối được. Đài cọc rõ
ràng có thể xoay và lún nên cần phải được khống chế các bậc tự do (chuyển vị)
nhằm đảo bảo giả thiết đài cọc là ngàm. Thường thì khi thiết kế hay kiểm tra độ
lún, nhưng khi khống chế lún thì mới chỉ đảm bảo về chuyển vị đứng nhưng còn
chuyển vị ngang và xoay (thành phần trong số 6 bậc tự do) cũng phải được khống
chế. Như vậy, giẳng móng trong trường hợp này càng lớn càng tham gia không chế
góc xoay này để đảm bảo cho giả thiết ngàm mà vẫn coi như là hiển nhiên khi mô
hình hóa. Tuy nhiên, cũng có thể thấy rằng thường thì độ cứng đơn vị của giằng
móng nhỏ hơn nhiều của hệ cọc-đài nên tác dụng làm tăng độ cứng chống xoay cũng
là khá hạn chế.
Quan niệm thiết kế hiện nay
Việc thiết kế dầm móng (dầm giằng)
lâu nay vẫn là vấn đề còn tranh cãi đối với các kết cấu sư. Mỗi người lý luận,
tính toán và cấu tạo một kiểu. Chẳng hạn một công trình cỡ Trung bình khoảng
15-20 tầng, có đơn vị Thiết kế lấy tiết diện dầm móng là 40×80 (cm), có đơn vị
lấy đến tận 100×200 (cm) …
Khả năng giảm và chịu lún lệch của
giằng móng
Nhiều người không biết tính thế
nào thậm cũng không biết có cần hay không và sao lại cần nó. Nhiều người vẫn
quan niệm là giằng móng có thể giảm lún lệch và khi tính toán giả định rằng
chúng phải chịu chuyển vị cưỡng bức lên tới 8cm(nhưng điều này không đúng).
Để xét xem chức năng giằng móng
và liệu nó có thể giảm và phải chịu lún lệch nhiều như vẫn thường nghĩ không
hãy dùng phép phản luận: nếu đặt vấn đề ngược lại vấn đề là khi bỏ giằng móng ở
đài đi thì có chuyện gì xảy ra?
Lấy 1 ví dụ. Giả sử các giằng phải
tính lún lệch với độ lún khoảng 8cm nhưng vậy sẽ sinh ra một mô men rất lớn
trong giằng móng. Do nút giằng – cột phải cân bằng nên cột cũng chịu mômen lớn
tương tự. Nếu như ban đầu cột chỉ được thiết kế để chịu mômen (thường là khá nhỏ)
trong sơ đồ kết cấu có chân là ngàm, như vậy lúc này lại phải chịu thêm mômen rất
lớn nữa truyền từ giằng móng sang do đó có thể sẽ bị phá hoại. Tuy nhiên, nếu bỏ
giằng móng đi sẽ không có mômen này và cột không bị phá hoại. Điều này có vẻ là
phi lý!
Nguyên nhân sự phi lý ở đây là vì
giằng móng không thể chống được độ lún lệch lớn và cũng không phải chịu độ lún
lệch quá lớn trong thực tế. Có thể thấy điều này bằng cách giả sử nếu bỏ giằng
móng đi thì đối với công trình cao tầng thì các cột không thể chuyển vị độc lập
theo kiểu “1 cột đứng yên còn 1 cột bị lún xuống”. Lý do vì hệ kết cấu dầm,
sàn, cột ở các tầng trên tạo thành hệ giàn có độ cứng rất lớn so với độ cứng của
dầm móng khiến cho các cột không thể chuyển vị độc lập như vậy. Do đó, chỉ có
khả năng là công trình bị nghiêng đi (giống như xe ôtô đi vào đầm lầm thì các
bánh xe không thể chuyển vị xa so với nhau). Vì vậy dùng dầm móng để chống lún
lệch trong nhà cao tầng không hiệu quả. Cho nên có thể kết luận là việc mô hình
1 móng chịu chuyển vị cưỡng bức khoảng 8 cm so với móng khác là phi lý so với sự
làm việc thực tế( việc giả thiết trước độ lún lệch để tính giằng móng là không
có cơ sở).
- Ngoài ra, có thể căn cứ vào biểu
đồ thí nghiệm nén thử tĩnh của cọc để lấy một căn cứ về độ lún của cọc và giải
thích liệu có thể bị lún lệch lớn tới 8cm hay không. Thông thường người ta nén
thử tĩnh để chọn Pth. Một số kết quả nén ở cấp tải 2-2.5Ptk cũng chỉ cho độ lún
cọc khoẳng 3-5cm. Ở cấp tải Ptk thì độ lún cũng khoảng 1-2cm hoặc hơn một chút.
Nếu hai móng gần nhau và chịu tải ngang nhau thì liệu có xảy ra lún lệch và độ
lún lệch sẽ là bao nhiêu? Chưa tính đến việc cọc đã bị lún dần trong quá trình
thi công. Vấn đề trên cho thấy rằng việc đưa một độ chênh lún quá lớn vào để
tính toắn đà giằng là hoằn toằn không có cơ sở.
- Chính vì vậy, theo GS. Ngô Thế
Phong và TS. Phan Quang Minh (Trường Đại học Xây dựng)thì hiện tại nhà cao tầng
dùng cọc khoan nhồi không cần dùng dầm móng (tất nhiên là trừ một số trường hợp
đặc biệt) mà chỉ cần dùng nền dày khoảng 35 đến 50cm là đủ. Tuy nhiên, theo quan
niệm này chỉ xét về vấn đề chịu lực mà chưa xét đến vấn đề cấu tạo vì bỏ giằng
móng thay bằng sàn sẽ rất nguy hiểm khi chịu tải trọng động đất.
- Thực tế giằng móng chỉ chịu kéo
– nén là chính và còn chịu 1 phần mômen của cột (nếu cột bị lệch tâm nhiều so với
đài móng thì mômen này là lớn), do đó thiết kế giằng móng quá lớn trong nhà cao
tầng không có tác dụng gì nhiều đối với chống lún lệch. Muốn tính toán và thiết
kế giằng móng cần phải mô hình hóa sự làm việc đồng thời của công trình và nền.
Mô hình tính toán
- Để giải bài toán thiết kế giằng
móng cần xét tới bài toán tương tác đất-kết cấu thông qua sự mô hình hóa sự làm
việc đồng thời của móng và thân công trình. Tuy nhiên, theo TS Nguyễn Đại Minh
thì vấn đề mô hình hóa cọc trong đât còn nhiều thiếu sót, do vậy cần thận trọng
khi áp dụng trong thực tế. Theo GS Nguyễn Đình Cống thì việc mô hình hóa lò xo
dưới mủi cọc cần xem xét kỹ lưỡng. Mô tả cọc chịu tải trọng ngang vẫn chưa thỏa
đáng. Cũng có thể sử dụng các giả thiết gần đúng để tính toán (xem thêm Móng lệch
tâm).
Viết và chia sẻ bình luận:
Like để cập nhật các bài viết qua facebook. Cảm ơn bạn đã ghé thăm, ủng hộ!
cocbetong.vn