Một bè móng không nằm trên sàn cứng; nó nổi trên nền biến dạng đẩy lại không đều. Những giả thiết tiện lợi ta dùng để chọn kích thước nhanh - bè cứng, phân bố áp lực tuyến tính - có thể sai nặng cả hai chiều, đánh giá cao mô men ở chỗ này và bỏ sót ở chỗ khác. Biết khi nào các giả thiết đó đúng, và khi nào bỏ chúng, là cốt lõi của tương tác đất-kết cấu.
Giả thiết bè cứng
Mô hình đơn giản nhất coi bè là cứng vô hạn. Theo giả thiết đó, áp lực tiếp xúc biến đổi tuyến tính khắp bè (đều dưới tải đúng tâm, hình thang dưới tải lệch tâm), và mô men uốn theo phân bố gọn gàng đó. Nó nhanh, kiểm tra tay được, và hoàn toàn đủ cho một bè nhỏ, dày, chịu tải nhẹ trên nền tốt.
Rắc rối là bè thực không cứng, và đất thực không đẩy lại tuyến tính.
Đất thực tập trung áp lực dưới vùng cứng, chịu tải nặng và giãn ra ở nơi khác - ngược hẳn phân bố tuyến tính mượt mà mô hình cứng giả định.
Dưới một lõi cứng hay một cột chịu tải nặng, phản lực đất dồn lên; xa nó, áp lực giảm. Một phân tích cứng do đó có thể đặt mô men uốn đỉnh sai vị trí và sai độ lớn.
Tương tác đất thực sự thay đổi điều gì
Mô hình tương tác biểu diễn đất như thứ biến dạng - một nền lò xo (mô hình Winkler) hoặc môi trường liên tục - nên bè và nền tìm phân bố áp lực cùng nhau, bằng tương thích, thay vì bị áp đặt một phân bố tuyến tính. Hệ quả thường trái trực giác:
- Áp lực tái phân phối về vùng cứng, chịu tải nặng, khớp cách nền thực ứng xử.
- Với bè mềm, tái phân phối này thường giảm mô men thiết kế đỉnh so với lý tưởng hóa cứng, vì tải chia ra thay vì công xôn khỏi một tấm cứng giả định.
- Hình lún trở nên lõm thay vì đều, và bản thân điều đó phản hồi vào mô men.
Đây là điểm tinh tế quan trọng: tương tác đất không tự động thiên về an toàn hơn. Đôi khi nó giảm mô men mà mô hình cứng bịa ra; đôi khi nó lộ ra tập trung mà mô hình cứng làm nhòe đi. Bạn không thể biết cái nào nếu không làm.
Khi nào công sức thêm là đáng
Không phải bè nào cũng cần phân tích tương tác. Hướng dẫn quyết định ngắn:
- Bè nhỏ, dày, chịu tải đều trên nền cứng - giả thiết cứng là ổn. Đừng mô hình hóa quá mức.
- Bè dày trên đất yếu, hoặc bè có độ cứng hay tải rất không đều (chẳng hạn lõi tháp trên đế) - mô hình lò xo hoặc môi trường liên tục đáng dùng, và thường tự bù bằng cách giảm mô men thiết kế.
- Mỗi khi kết quả cứng trông lớn bất ngờ dưới vùng cứng - đó là dấu hiệu phân bố tuyến tính đặt sai đỉnh, và đáng kiểm tra bằng mô hình tương tác.
Đầu vào cho mọi điều này là độ cứng nền, truy về khảo sát hiện trường - cùng số liệu mà bài sức chịu tải từ SPT bàn tới. Điều rút ra: bè cứng là lối tắt hữu ích, nhưng nó là mô hình, không phải sự thật, và với bè dày trên nền yếu hoặc không đều, đất xứng đáng có chỗ ngồi tại bàn.