Tải trọng là gì? Cách xác định tải trọng cho móng nhà như thế nào?

Tải trọng công trình hay chính xác hơn là tải trọng và tác động là các tác động vào công trình xây dựng, dưới dạng lực (tải trọng), và các tác động khác không phải là lực như chênh lệch nhiệt độ, biến dạng cưỡng bức. Tải trọng là thông số kỹ thuật quan trọng nhất khi thiết kế móng nhà hay bản vẽ của toàn bộ công trình.  Mình sẽ giới thiệu một số tải trọng chính được áp dụng và xử lý trong ngành xây dựng.

Tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời

Tải trọng thường xuyên: Là tải trọng tác dụng trong suốt thời gian thi công và sử dụng công trình. Trọng lượng bản thân kết cấu, áp lực đất, áp lực nước…

Tải trọng tạm thời: Chỉ xuất hiện trong một thời kỳ nào đó trong thi công hoặc sử dụng công trình, sau đó giảm dần hoặc mất hẳn. Tuỳ theo thời gian tồn tại, người ta phân tải trọng tạm thời thành:

Tải trọng tạm thời tác dụng lâu dài (dài hạn): Trọng lượng thiết bị, vật liệu chứa…

Tải trọng tạm thời tác dụng ngắn hạn: Trọng lượng người, xe máy thi công, tải trọng gió, áp lực sóng…

Tải trọng tạm thời đặc biệt: Xuất hiện trong trường hợp rất đặc biệt khi thi công hoặc khi sử dụng công trình (động đất, sự cố công trình…)

Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán

Tải trọng tác dụng lên công trình được phân thành tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán:

Tải trọng tiêu chuẩn: Là tải trọng lớn nhất, không gây trở ngại, làm hư hỏng và không làm ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường khi sử dụng cũng như khi sữa chữa công trình.

Tải trọng tính toán: Tải trọng đã xét đến khả năng có thể xảy ra sự khác nhau giữa tải trọng thực và tải trọng tiêu chuẩn về phía không có lợi cho sự làm việc bình thường của công trình. Tải trọng tính toán được xác định bằng cách nhân tải trọng tiêu chuẩn với hệ số vượt tải tương ứng:

Ntt = Ntc.n

Với n là hệ số vượt tải, lấy như sau: Trọng lượng bản thân các loại vật liệu: n=1,1. Trọng lượng các lớp đất đắp, lớp cách âm cách nhiệt … n=1,2. Trọng lượng các thiết bị kỹ thuật (kể cả trọng lượng vật liệu chứa trong thiết bị khi nó hoạt động) lấy n=1,2. Trọng lượng thiết bị vận chuyển:n=1,3.

Các tổ hợp tải trọng

Khi tính toán cần xét các tổ hợp tải trọng sau:

• Tổ hợp tải trọng chính: (tổ hợp cơ bản): Bao gồm các tải trọng thường xuyên, các tải trọng tạm thời dài hạn và một trong các tải trọng tạm thời ngắn hạn.
• Tổ hợp tải trọng phụ: (Tổ hợp bổ sung): Bao gồm các tải trọng thường xuyên, các tải trọng tạm thời dài hạn và hai hoặc nhiều hơn hai tải trọng tạm thời ngắn hạn.
• Tổ hợp tải trọng đặc biệt: Bao gồm các tải trọng thường xuyên, các tải trọng tạm thời dài hạn, một số tải trọng tạm thời ngắn hạn và tải trọng đặc biệt.

Việc tính toán nền móng theo biến dạng tiến hành với tổ hợp chính (tổ hợp cơ bản) của các tải trọng tiêu chuẩn.

Việc tính toán nền móng theo cường độ và ổn định tiến hành với tổ hợp chính, tổ hợp phụ hoặc tổ hợp đặc biệt của các tải trọng tính toán.

Các hệ số tính toán tải trọng thường dùng

Khi tính toán nền móng theo trạng thái giới hạn, người ta thường dùng các hệ số sau đây:

• Hệ số vượt tải n: Dùng để xét tới sự sai khác có thể xảy ra của tải trọng trong quá trình thi công và sử dụng công trình. Tuỳ loại công trình mà người ta quy định hệ số vượt tải là bao nhiêu. Tuỳ theo tính chất tác dụng của tải trọng tác động lên công trình mà n có thể lớn hơn hoặc bé hơn 1.
• Hệ số đồng nhất K: Dùng để xét tới khả năng phân tán cường độ của đất tại các điểm khác nhau trong nền do tính chất phân tán về các chỉ tiêu cơ học gây ra. Vì đất có tính đồng nhất kém nên K thường bé hơn 1.
• Hệ số điều kiện làm việc m: Dùng để xét tới điều kiện làm việc thực tế của nền đất. Tuỳ điều kiện cụ thể mà m có thể lớn hơn hoặc bé hơn 1. Hệ số điều kiện làm việc xác định theo các số liệu thực nghiệm.

Trên đây là những chia sẽ của mình về các loại tải trọng trong xây dựng móng nhà và các hệ số cũng như công thức tính toán tải trọng.

Xem thêm bài viết: Cọc khoan nhồi là gì? Ưu và nhược điểm như thế nào?