1

HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH KCW 2010

A. KHUNG KHÔNG GIAN:

I. DỮ LIỆU ĐỀ BÀI:

1. Dữ liệu khung: Khung không gian năm tầng có sàn chịu tải trọng tĩnh. Các phần tử dầm và sàn được chia nhỏ. Kích thước nhịp theo trục X : 2x7(m), Kích thước 1 nhịp theo trục Z : 3,6(m) với 7 nhịp

a) Vật liệu:

Bêtông: B20

b) Tiết diện:

Dầm 22x55cm, Dầm 22x50cm, Dầm 22x35cm, Dầm 22x30cm, cột 30x40cm, Cột 22x22cm, sàn dày 10cm.

2. Dữ liệu Tải trọng: Tĩnh tải: Tải trọng bản thân theo phương Y (hệ số tải trọng bản thân 1.1), tĩnh tải tường 220 cao 3,6m, tường 110 cao 3,5m, tường 220 cao 2,6m, lan can cao 0,9m, tĩnh tải sàn bao gồm các lớp trát, vữa lót, gạch lát

Hoạt tải: Theo chức năng phòng. Với văn phòng, phòng vệ sinh thì hoạt tải là 0.24 T/m2, với hành lang và ban công thì hoạt tải là 0,48 T/m2, với hội trường thì hoạt tải là 0,6 T/m2, với sàn mái thì hoạt tải là 0,09 T/m2

2

II. TẠO DỰNG MÔ HÌNH:

1. Tạo mô hình tính:

a) Tạo hệ lưới:

Thực hiện các thao tác theo trình tự:

Dựng hình -> Lưới -> Thêm

Trong cửa sổ hệ tọa độ: Nhập tên hệ lưới vào ô Tên; chọn dạng tọa độ Đề Các; chọn hệ tọa độ Global

Cách 1: Trong cửa sổ ô lưới, lần lượt các trục X,Y,Z nhập gốc tọa độ lưới, số ô lưới, tổng kích thước lưới như hình dưới

3

Cách 2: Trong cửa sổ đường lưới, lần lượt các trục X,Y,Z nhập tọa độ lưới, tên lưới như hình dưới

4

5

Ta được hệ lưới như dưới đây:

Sau đó ta vào Định Nghĩa -> Tầng

6

b) Định nghĩa phần tử trong mô hình:

* Vật liệu phần tử thanh:

Chọn định nghĩa vật liệu phần tử thanh

Dữ Liệu -> Phần Tử Thanh -> Vật Liệu

-> Thêm để tạo mới loại vật liệu

-> Loại Vật Liệu -> Bê Tông

-> Bê Tông B20

-> Tên Vật Liệu: B20

-> Chấp Nhận -> Chấp Nhận

7

* Vật liệu phần tử tấm

Chọn định nghĩa vật liệu phần tử tấm:

Dữ Liệu -> Phần Tử Tấm -> Vật Liệu

-> Thêm để tạo mới loại vật liệu

-> Loại Vật Liệu -> Bê Tông

-> Bê Tông B20

-> Tên Vật Liệu: B20

-> Chấp Nhận -> Chấp Nhận

* Tiết diện phần tử thanh

Chọn dầm có kích thước 22x55

Dữ Liệu -> Phần Tử Thanh -> Tiết Diện

-> Thêm để tạo mới loại tiết diện

-> Chữ Nhật

-> Tên Tiết Diện: 20x55

-> Chiều Cao Tiết Diện: 0.55

-> Chiều Rộng Tiết Diện: 0.22

8

-> Chấp Nhận -> Chấp Nhận

Lặp lại các bước trên để nhập tiết diện cho các loại tiết diện còn lại

* Tiết diện phần tử tấm

Dữ Liệu -> Phần Tử Tấm -> Hình Học -> Thêm Mới

-> Chấp Nhận

9

Tiến hành vẽ các cấu kiện vào hệ lưới đã dựng

Do các cột ở trục B, trục C và dầm từ B4 đến B5 lệch tâm nên ta khai báo thanh lệch tâm và gán cho các tiết diện

Dữ Liệu -> Phần Tử Thanh -> Thanh Lệch Tâm

10

Tiến hành khai báo thanh lệch tâm

Chọn các cột trục B vào Dữ Liệu -> Phần Tử Thanh -> Chọn Y-0.09 -> Đổi -> Chấp Nhận

Chọn các cột trục C vào Dữ Liệu -> Phần Tử Thanh -> Chọn Y+0.09 -> Đổi -> Chấp Nhận

Chọn dầm từ B4 -> B5 vào Dữ Liệu -> Phần Tử Thanh -> Chọn Z+0.28 -> Đổi -> Chấp Nhận

11

* Điều kiện biên:

Chọn các nút có điều kiện biên

Dữ Liệu -> Nút -> Gối Tựa

-> Đánh dấu vào tất cả các mục chọn

-> Chấp Nhận

2. Khai báo các trường hợp tải trọng: Định Nghĩa -> Trường Hợp Tải Trọng Tĩnh…

-> Thêm Mới

-> Tên Trường Hợp Tải: TT (TINH TAI)

Nếu khai báo trọng lượng bản thân rồi thì không phải khai báo trọng lượng bản thân của từng cấu kiện

-> Chấp Nhận

12

Lặp lại các bước trên cho trường hợp HT (HOAT TAI)

-> Chấp Nhận

Nhập tải trọng bản thân phần tử thanh (nếu như khai bảo ở tĩnh tải hệ số trọng lượng bản thân là 1.1 thì k phải thực hiện thao tác này)

Chọn tất cả các phần tử thanh

Dữ Liệu -> Tải Trọng Phần Tử Thanh

-> Tải Trọng Bản Thân

-> Hướng: Y: -1.1

13

-> Trường Hợp Tải Trọng: TT (TINH TAI)

-> Chế Độ: Nhập

-> Chấp Nhận

Nhập tải trọng bản thân phần tử tấm (nếu như khai bảo ở tĩnh tải hệ số trọng lượng bản thân là 1.1 thì k phải thực hiện thao tác này)

Chọn tất cả các phần tử tấm

Dữ Liệu -> Tải Trọng Phần Tử Tấm

-> Tải Trọng Bản Thân

-> Hướng: Y: -1.1

-> Trường Hợp Tải Trọng: TINH TAI

-> Chế Độ: Nhập

-> Chấp Nhận

Khai báo tĩnh tải sàn bao gồm các lớp trát, vữa lót, gạch lát

Định Nghĩa -> Tải Trọng Sàn

-> Thêm

-> Chọn Các Lớp Cấu Tạo

-> Chấp Nhận

14

15

Khai báo tĩnh tải tường (bao gồm tường 220 cao 3,6m, tường 110 cao 3,6m, tường 220 cao 2,6m, lan can cao 0,9m)

Định Nghĩa -> Tải Trọng Tường

-> Thêm

-> Nhập các thông số chiều cao, chiều rộng tường

-> Chấp nhận

16

Khai báo và kiểm tra các mẫu hoạt tải sàn

17

Định Nghĩa -> Hoạt Tải Sàn

-> Thêm (Sửa)

-> Giá trị hoạt tải tính toán (ho ặc tiêu chuẩn)

-> Chấp Nhận

Khai báo hàm áp lực gió

Định Nghĩa -> Hàm Số Áp Lực

-> Thêm Hàm Số Áp Lực Gió

-> Nhập tên, dạng địa hình, cao độ mặt đất, vùng áp lực gió

-> Chấp Nhận

18

Khai báo mặt đón gió

Định Nghĩa -> Mặt Đón Gió

-> Thêm Mặt Đón Gió

-> Nhập các thông số tọa độ X, tọa độ Z và tọa độ tâm X, tọa độ tâm Z (trong đó tọa độ X, tọa độ Z để khai báo bề rộng mặt đón gió và tọa độ X, tọa độ Z là khoảng cách từ tâm của mặt đón gió đến gốc tọa độ)

19

Khai báo trường hợp tải trọng gió

Định Nghĩa -> Định Nghĩa Trường Hợp Tải Trọng Tĩnh

-> Thêm Mới

-> GX (gió cùng chiều X) GXX (gió ngược chiều X)

GZ (gió cùng chiều Y) GZZ (gió ngược chiều Z)

-> Chấp Nhận

Nhập hoạt tải phân bố đều của phần tử tấm

Chọn -> Chọn phần tử tấm -> Tiết diện -> Chọn mặt cắt cần gán tải trọng -> Chọn

Dữ liệu -> Phần tử tấm -> Hoạt tải sàn -> Chọn tải trọng theo chức năng phòng -> Đổi

Lần lượt thực hiện cho tất cả các phòng.

Chọn -> Chọn tất cả phần tử tấm -> Tải trọng phần tử tấm -> Hoạt tải sàn -> Điều chỉnh hệ số phù hợp -> Đổi

20

Nhập tĩnh tải tường cho phần tử thanh

Chọn phần tử thanh chịu tải trọng tường

Dữ Liệu -> Tải Trọng Phần Tử Thanh -> Tải Trọng Tường -> Chọn tải trọng tường đã khai báo -> Chấp Nhận

Chia phần tử thanh

Chọn các phần tử dầm

Dựng Hình -> Chia Phần Tử Thanh

21

-> Cách Chia: Chia Đều: 4 Thanh

-> Chấp Nhận

Chia phần tử tấm

Chọn tất cả các phần tử tấm

Dữ Liệu -> Phần Tử Tấm

-> Chia Lưới Tự Động

-> Loại phần tử: tam giác và tứ giác dạng cấu trúc

-> Chấp Nhận

Gán tải trọng gió: Chọn tất cả

22

Dữ liệu -> Nút -> Gió tĩnh -> Đổi

3. Phân tích và tính toán: Chạy chương trình

Tính Toán -> Tính Toán

Sau khi chạy xong -> Đóng

Xem biểu đồ

Biểu đồ nội lực phần tử thanh: -> Hình Vẽ -> Biểu Đồ Nội Lực Phần Tử Thanh

Biểu đồ chuyển vị: -> Hình Vẽ -> Biểu Đồ Chuyển Vị

23

Sơ đồ chuyển vị: -> Hình Vẽ -> Sơ Đồ Chuyển Vị

Phản lực gối tựa: -> Hình Vẽ -> Phản Lực Gối Tựa

Biểu đồ nội lực phần tử tấm: -> Hình Vẽ -> Biểu Đồ Phần Tử Tấm

24

4. Thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép: Thiết kế cấu Kiện BTCT.

Định Nghĩa Tải Trọng Tĩnh.

Thiết Kế -> Định Nghĩa Tải Trọng Tĩnh.

->TT chọn Tĩnh Tải -> Đổi

->HT chọn Hoạt Tải -> Đổi

->GX chọn Gió -> Đổi

->GXX chọn Gió -> Đổi

->GZ chọn Gió -> Đổi

->GZZ chọn Gió -> Đổi

->Chấp Nhận

Nhập dữ liệu tổ hợp:

Thiết Kế -> Tổ Hợp Mặc Định

Tiêu Chuẩn Thiết Kế

Thiết Kế -> Tiêu Chuẩn Thiết Kế

Chọn tiêu chuẩn thiết kế Kết Cấu B.T.C.T: TCVN 365-2005.

25

Tham Số Thiết Kế.

Thiết Kế ->Tham Số Thiết Kế.->TCVN 365-2005

Định Nghĩa Cấu Kiện Dầm Cột.

Thiết Kế ->Định Nghĩa Cấu Kiện Dầm Cột

Ở hộp Định Nghĩa Cấu Kiện

22x55-> Chọn Dầm-> Đổi.

22x35-> Chọn Dầm-> Đổi.

26

22x30-> Chọn Dầm-> Đổi.

22x50-> Chọn Dầm-> Đổi.

15x30-> Chọn Dầm-> Đổi.

30x40 -> Chọn Cột -> Đổi.

22x22 -> Chọn Cột -> Đổi

->Chấp Nhận.

Định Nghĩa Cấu Kiện Sàn- Vách-Lanh Tô.

Trong hộp Định Nghĩa Cấu Kiện

->San VP Chọn Sàn->Đổi-> Chấp Nhận.

->San VS Chọn Sàn->Đổi-> Chấp Nhận.

->San HANH LANG Chọn Sàn->Đổi-> Chấp Nhận.

->San HOI TRUONG Chọn Sàn->Đổi-> Chấp Nhận.

->San MAI Chọn Sàn->Đổi-> Chấp Nhận.

Dữ liệu khung bê tông cốt thép

Thiết Kế ->Dữ Liệu Khung Bê Tông Cốt Thép-> Vật Liệu.

Trong hộp Danh Sách Chọn Xem/Đổi -> Chọn Nhanh.

27

Trong hộp Cốt Thép: chọn Cốt Thép Dọc: AII

chọn Cốt Thép Đai: AI

Trong hộp Bê Tông: chọn cấp bền: B20.

->Chấp Nhận.

Thiết Kế ->Dữ Liệu Khung Bê Tông Cốt Thép

->Đặc Trưng Mặt Cắt Dầm

-> Đặc Trưng Mặt Cắt Cột.

Thiết Kế ->Dữ Liệu Thiết Kế Sàn/vách/Lanh Tô B.T.C.T

->Vật Liệu

->Chấp Nhận

->Mặt Cắt Sàn

->Chấp Nhận

28

Tổ hợp nội lực

Thiết Kế -> Tổ Hợp Nội Lực

Trong hộp Tổ Hợp Nội Lực

->Phần Tử Thanh

->Phần Tử Tấm

->Chấp Nhận.

->Đóng.

29

Thiết Kế Kết Cấu BTCT

Trong hộp Thiết Kế Cấu Kiện BTCT

-> Dầm-Cột

-> Sàn

Chấp Nhận.

30

Biểu đồ cốt thép: -> Hình Vẽ -> Cốt Thép Dầm Cột

-> Cốt Thép Sàn.

* Xem kết quả

Chọn đối tượng cần xem kết quả

Kết quả chuyển vị nút: -> Bảng Biểu -> Chuyển Vị Nút

Kết quả phản lực gối tựa: -> Bảng Biểu -> Phản Lực Gối Tựa

Kết quả nội lực phần tử thanh: -> Bảng Biểu -> Nội Lực Phần Tử Thanh

Kết quả nội lực phần tử tấm: -> Bảng Biểu -> Nội Lực Phần Tử Tấm

Nội Lực Phần Tử Tấm Do Tải Trọng Tĩnh (T M)

Tấm Ảo

Trường Hợp

Nút Nút Ảo

FX (T/M)

FY (T/M)

FXY (T/M)

MX (T.M/M)

MY (T.M/M)

MXY (T.M/M)

7 TT 18 18 0.04 0.363 0.082 -0.347 -0.42 0.016

7 TT 257 -0.017 0.079 0.089 0.189 -0.14 0.021

7 TT 452 -0.029 0.076 0.007 0.244 0.1 0.036

31

7 TT 227 0.028 0.361 0 -0.227 0.106 0.031

8 TT 257 0.03 0.088 -0.054 0.186 -0.14 0.034

8 TT 20 20 0.04 0.134 -0.05 -0.254 -0.254 0.011

8 TT 230 0.029 0.132 -0.005 -0.321 0.011 0.01

8 TT 452 0.02 0.086 -0.009 0.245 0.101 0.034

9 TT 227 0.005 0.288 -0.019 -0.242 0.031 0.022

9 TT 452 -0.02 0.165 0.005 0.25 0.13 0.027

9 TT 453 -0.048 0.159 -0.026 0.253 0.217 0.011

9 TT 228 -0.023 0.283 -0.049 -0.17 0.213 0.006

10 TT 452 0.04 0.163 -0.011 0.251 0.13 0.025

10 TT 230 0.028 0.099 -0.023 -0.33 -0.032 0.013

10 TT 231 0.007 0.095 -0.041 -0.358 0.067 -0.002

10 TT 453 0.019 0.159 -0.029 0.257 0.218 0.01

11 TT 228 0.018 0.281 -0.015 -0.171 0.212 -0.002

11 TT 453 -0.015 0.118 -0.058 0.253 0.219 -0.014

11 TT 454 -0.057 0.11 -0.11 0.261 0.14 -0.03

11 TT 229 -0.024 0.273 -0.068 -0.281 0.036 -0.019

12 TT 453 -0.003 0.177 -0.061 0.258 0.22 -0.014

12 TT 231 -0.017 0.104 -0.034 -0.358 0.064 0

12 TT 232 -0.044 0.099 -0.022 -0.324 -0.006 -0.012

12 TT 454 -0.029 0.171 -0.048 0.259 0.14 -0.026

13 TT 229 -0.042 0.548 -0.093 -0.266 0.111 -0.035

13 TT 454 -0.149 0.017 -0.108 0.255 0.11 -0.033

13 TT 245 -0.178 0.011 -0.176 0.186 -0.066 -0.004

32

13 TT 2 2 -0.071 0.542 -0.161 -0.329 -0.416 -0.007

14 TT 454 -0.047 -0.003 -0.046 0.254 0.11 -0.029

14 TT 232 -0.021 0.124 -0.022 -0.316 0.031 -0.01

14 TT 4 4 -0.202 0.088 0.053 -0.238 -0.203 -0.013

14 TT 245 -0.227 -0.039 0.029 0.184 -0.067 -0.033

33

B. PHẦN NỀN MÓNG:

I. PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN MÓNG NÔNG:

1. Cơ sở lý thuyết: Cường độ đất nền tính toán theo công thức:

' '1 2. .( )II II II o IItc

m mR Ab Bh Dc hk

γ γ γ= + + −

Trong đó:

- m1, m2 hệ số phụ thuộc vào loại đất nền và đặc điểm công trình (tra bảng).

- A, B, D hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất nền và tiết diện đáy móng (tra bảng).

- ktc hệ số an toàn

- γII, cII chỉ tiêu cơ lý của đất nền đáy móng.

- γ'II trọng lượng riêng trung bình của đất nền từ mặt đất đên đáy móng.

Kiểm tra điều kiện áp lực theo công thức:

max 1, 2tc

tctb

P RP R

≤

≤

Trong đó:

- R sức chịu tải của nền đất đáy móng

- maxtcP , tc

tbP áp lực đáy móng.

2. Phân tích tính toán móng nông:

a) Dữ liệu địa chất:

STT Lớp đất chiều dày (m)

γtn (KN/m3)

γdn (KN/m3)

γh (KN/m3)

Wo (%)

WL (%)

WP (%) B φII

(o) CII

(KN/m2) Cu

(KN/m2)

1 sét 3 18.2 8.23 26.9 39 50 30 0.45 13 37 74

2 sét pha 8 21.5 11.51 26 15 24 11.5 0.28 24 12 24

34

3 cát pha 5 20.5 11.12 26.6 15 21 15 0.00 22 20 40

4 cát trung 40 19.2 10.13 26.5 18 - - - 35 1 2

STT E e SPT CPT

CPT Kc α

1 7500 1.05 8 1121 0.5 30

2 22000 0.39 16 1810 0.45 40

3 18000 0.49 21 2150 0.45 50

4 31000 0.63 45 5600 0.55 60

Để nhập các dữ liệu địa chất của công trình, thực hiện các thao tác như sau:

- Bấm chọn theo trình tự:

Định Nghĩa > Đặc Trưng Đất Nền > Thêm Mới

Nhập các chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất trong hố khoan địa chất; nhập tên hố khoan và mực nước ngầm của hố khoan.

- Bấm chọn Chấp Nhận để lưu dữ liệu của hố khoan địa chất.

35

- Bấm chọn tiếp Chấp Nhận để lưu dữ liệu địa chất, hoặc Sửa/Xem để chỉnh sửa lại dữ liệu hố khoan địa chất

b) Dữ liệu móng đơn:

* Dữ liệu đài móng:

Đài móng trong phân tích tính toán móng đơn trong KCW đư ợc định nghĩa là tấm trên nền đàn hồi với nền đàn hồi được tính toán từ các dữ liệu địa chất, các dữ liệu tấm đài móng và độ sâu chôn móng. Để khai báo các dữ liệu móng đơn ta khai báo các dữ liệu sau:

Chọn kích thước đài móng: bxh (1,5x1,5 m) chiều cao móng hm=0,8m

- Dữ liệu tấm đài móng:

Bấm chọn theo trình tự:

Dữ Liệu > Phần Tử Tấm > Hình Học > Thêm

Sau khi chọn hộp thoại như hình vẽ sẽ hiện ra. Nhập các thông tin dữ liệu của tấm đài móng vào hộp thoại.

- Dữ liệu tấm trên nền đàn hồi:

Bấm chọn theo trình tự:

Dữ Liệu > Phần Tử Tấm > Tấm Trên Nền Đàn Hồi > Thêm

Sau khi chọn hộp thoại như hình vẽ sẽ hiện ra. Nhập các thông tin dữ liệu của tấm trên nền đàn hồi vào hộp thoại.

36

Bấm chọn Đặc Trưng để tính toán tự động các thành phần hệ số nền:

Nhập các dữ liệu hố khoan, độ sâu chôn móng, tiết diện móng, kích thước móng và vật liệu làm móng rồi bấm chọn Tính Toán để chương trình tính toán hệ số nền của tấm trên nền đàn hồi. Để xác nhận các dữ liệu tấm trên nền đàn hồi bấm chọn Chấp Nhận

* Dữ liệu thiết kế móng đơn:

Dữ liệu thiết kế móng đơn bao gồm độ sâu thiết kế của móng, các hệ số tính toán sức chịu tải phụ thuộc vào loại công trình và các điều kiện của công trình; phụ thuộc vào hệ số vượt tải.

Bấm chọn theo trình tự:

Thiết Kế > Móng Nông > Sức Chịu Tải Móng Đơn

Bấm chọn vào biểu tượng Xem/Đổi trong hộp thoại để thay đổi các dữ liệu thiết kế.

37

Bấm chọn Chấp Nhận để lưu dữ liệu thiết kế.

* Lập dựng mô hình:

Để mô hình kết cấu móng vào kết cấu công trình cần xác định mặt bằng móng sơ bộ, vẽ mô hình hệ giằng đài móng bằng các công cụ vẽ có sẵn của chương trình. Tiếp theo gán tiết diện đài móng cho các phần tử tấm đài móng và gán dữ liệu tấm trên nền đàn hồi cho các đài đó.

Lưu ý trong mặt bằng móng bỏ các liên kết ngàm ở các nút; giải phóng hạn chế chuyển vị theo phương đứng ở tất cả các nút trong mặt bằng móng để chương trình có thể đưa ra phân tích chính xác nhất về phản lực nền cũng như chuyển vị của công trình.

* Tính toán và phân tích:

- Tính toán sức chịu tải của nền:

Sau khi đã nhập đủ các dữ liệu địa chất, dữ liệu móng và dữ liệu thiết kế móng việc thực hiện tính toán sức chịu tải của đất nền sẽ được tiến hành qua các thao tác sau.

Bấm chọn theo trình tự:

Bảng Biểu > Móng Nông > Sức Chịu Tải Móng Đơn (Bè)

chương trình sẽ hiện ra hộp thoại tính toán:

38

Chọn Đóng để đóng hộp thoại và hiện ra kết quả tính toán sức chịu tải của nền. Để xem chi tiết kết quả bấm chọn Chi Tiết.

Bảng kết quả tính toán móng nông như hình vẽ trên thể hiện sức chịu tải của đất nền tại đáy móng và tại đỉnh các lớp đất phía dưới để người sử dụng có thể có cái nhìn khái quát và đưa ra phương án móng thay thế hợp lý khi phương án tính toán chưa đạt yêu cầu. Ngoài ra bảng kết quả còn thể hiện bảng tính ứng suất gây lún và ứng suất bản thân dưới đáy móng khi tải trọng đáy móng đạt tới sức chịu tải của nền và có hình vẽ minh họa cụ thể với các giá trị có thể hiện ra hoặc ẩn đi, thay đổi tỉ lệ tùy vào mục đích của người sử dụng.

Trong bảng kết quả tính toán móng nông như trên hình vẽ, người sử dụng có thể sao chép kết quả ra bảng Excel, in hình vẽ trực tiếp hoặc in ra tệp định dạng .pdf một cách dễ dàng nhất.

39

c) Dữ liệu tính toán móng băng:

* Dữ liệu đài móng:

Đài móng trong phân tích tính toán móng băng trong KCW được định nghĩa là thanh trên nền đàn hồi với nền đàn hồi được tính toán từ các dữ liệu địa chất, các dữ liệu thanh đài móng và độ sâu chôn móng. Để khai báo các dữ liệu móng băng ta khai báo các dữ liệu sau:

- Dữ liệu thanh đài móng:

Bấm chọn theo trình tự:

Dữ Liệu > Phần Tử Thanh > Tiết Diện > Thêm

Sau khi chọn hộp thoại như hình vẽ sẽ hiện ra. Nhập các thông tin dữ liệu của thanh đài móng vào hộp thoại.

- Dữ liệu thanh trên nền đàn hồi:

Bấm chọn theo trình tự:

Dữ Liệu > Phần Tử Thanh > Thanh Trên Nền Đàn Hồi > Thêm

Sau khi chọn hộp thoại như hình vẽ sẽ hiện ra. Nhập các thông tin dữ liệu của thanh trên nền đàn hồi vào hộp thoại.

40

Bấm chọn Đặc Trưng để tính toán tự động các thành phần hệ số nền:

Nhập các dữ liệu hố khoan, độ sâu chôn móng, tiết diện móng, kích thước móng và vật liệu làm móng rồi bấm chọn Tính Toán để chương trình tính toán hệ số nền của thanh trên nền đàn hồi. Để xác nhận các dữ liệu thanh trên nền đàn hồi bấm chọn Chấp Nhận

* Dữ liệu thiết kế móng băng:

Dữ liệu thiết kế móng băng bao gồm độ sâu thiết kế của móng, các hệ số tính toán sức chịu tải phụ thuộc vào loại công trình và các điều kiện của công trình; phụ thuộc vào hệ số vượt tải.

Chiều rộng móng: b = 1m; chiều cao móng hm = 0,8m

41

Bấm chọn theo trình tự:

Thiết Kế > Móng Nông > Sức Chịu Tải Móng Băng

Bấm chọn vào biểu tượng Xem/Đổi trong hộp thoại để thay đổi các dữ liệu thiết kế.

Bấm chọn Chấp Nhận để lưu dữ liệu thiết kế.

* Lập dựng mô hình:

Để mô hình kết cấu móng vào kết cấu công trình cần xác định mặt bằng móng sơ bộ, vẽ mô hình hệ giằng đài móng bằng các công cụ vẽ có sẵn của chương trình. Tiếp theo gán tiết diện đài móng cho các phần tử thanh đài móng và gán dữ liệu thanh trên nền đàn hồi cho các đài đó.

* Tính toán và phân tích:

- Tính toán sức chịu tải của nền:

Sau khi đã nhập đủ các dữ liệu địa chất, dữ liệu móng và dữ liệu thiết kế móng việc thực hiện tính toán sức chịu tải của đất nền sẽ được tiến hành qua các thao tác sau.

Bấm chọn theo trình tự:

Bảng Biểu > Móng Nông > Sức Chịu Tải Móng Băng

chương trình sẽ hiện ra hộp thoại tính toán:

42

Chọn Đóng để đóng hộp thoại và hiện ra kết quả tính toán sức chịu tải của nền. Để xem chi tiết kết quả bấm chọn Chi Tiết.

43

Bảng kết quả tính toán móng nông như hình vẽ trên thể hiện sức chịu tải của đất nền tại đáy móng và tại đỉnh các lớp đất phía dưới để người sử dụng có thể có cái nhìn khái quát và đưa ra phương án móng thay thế hợp lý khi phương án tính toán chưa đạt yêu cầu. Ngoài ra bảng kết quả còn thể hiện bảng tính ứng suất gây lún và ứng suất bản thân dưới đáy móng khi tải trọng đáy móng đạt tới sức chịu tải của nền và có hình vẽ minh họa cụ thể với các giá trị có thể hiện ra hoặc ẩn đi, thay đổi tỉ lệ tùy vào mục đích của người sử dụng.

Trong bảng kết quả tính toán móng nông như trên hình vẽ, người sử dụng có thể sao chép kết quả ra bảng Excel, in hình vẽ trực tiếp hoặc in ra tệp định dạng .pdf một cách dễ dàng nhất.

d) Tính toán cấu tạo móng:

Với mô hình đã lập dựng xong theo hướng dẫn ở các phần trên, tính toán cấu tạo móng như tính toán các cấu kiện bê tông cốt thép bình thường khác.

Để thực hiện tính toán bấm chọn:

Phân Tích > Phân Tích Nội Lực

44

Sau khi tính toán nội lực trong từng trường hợp tải trọng cho mô hình, chương trình đã có dữ liệu nội lực. Tuy nhiên, trong quá trình tính toán cấu tạo bê tông cốt thép, chương trình lấy dữ liệu nội lực tổ hợp để tính toán; vì vậy, chúng ta cần tổ hợp các trường hợp tải trọng trước khi thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép.

Để tổ hợp các trường hợp tải trọng bấm chọn

Thiết Kế > Tổ Hợp

Kết quả tổ hợp sẽ được dùng để thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép. Bấm chọn theo trình tự sau để thiết kế các cấu kiện bê tông cốt thép.

Thiết Kế > Thiết Kế Kết Cấu B.T.C.T

Kết quả tính toán các cấu kiện bê tông cốt thép có thể hiện thị dưới dạng hình vẽ hoặc dưới dạng bảng biểu chi tiết. Chọn hiển thị chi tiết trong các mục Hình Vẽ và Bảng Biểu trên thanh công cụ

II. PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN MÓNG CỌC:

1. Cơ sở lý thuyết:

a) Sức chịu tải theo vật liệu:

* Với cọc chế tạo sẵn:

45

.( )v b b a aP R F R Fϕ= +

Trong đó:

- ϕ hệ số uốn rọc

- Ra, Rb cường độ chịu nén của thép và của bê tông

- Fa, Fb diện tích tiết diện của thép và của bê tông

* Với cọc khoan nhồi:

1 2.( )v b b a aP m m R F R Fϕ= +

Trong đó:

-m1 hệ số điều kiện làm việc

- m2 hệ số điều kiện làm việc kể đến ảnh hưởng của phương pháp thi công

b) Sức chịu tải đất nền theo thí nghiệm trong phòng:

1.( )

n

d R p fi i ii

P m m q F u m f l=

= + ∑

Trong đó:

- m hệ số điều kiện cọc làm việc trong đất

- mR, mfi hệ số điều kiện làm việc của đất (tra trong bảng A3 phụ lục A TCXD 205-1998)

- F diện tích tiết diện ngang chân cọc

- u chu vi tiết diện ngang cọc

- li chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc

- fi cường độ tính toán của lớp đất thứ i theo mặt xung quanh cọc (tra trong bảng A2 phụ lục A TCXD 205-1998)

- qp cường độ tính toán của đất dưới chân cọc (tra trong bảng A1 phụ lục A TCXD 205-1998)

46

c) Sức chịu tải của đất nền theo chỉ tiêu cường độ:

p ps sa

s p

A qA fQFS FS

= +

Trong đó:

- FSs hệ số toàn cho thành phần ma sát bên, lấy bằng 1,5-2,0;

- FSp hệ số an toàn cho sức chống d|ới mũi cọc lấy bằng 2,0-3,0.

- fs tính theo công thức: ' tans a h af c σ ϕ= +

Với:

- ca Lực dính giữa thân cọc và đất, T/m2; với cọc đóng bê tông cốt thép, ca=0,7c, trong đó c là lực dính của đất nền;

- 'hσ ứng suất hữu hiệu trong đất theo phương vuông góc với mặt bên cọc,

T/m2;

- ϕa góc ma sát giữa cọc và đất nền; với cọc bê tông cốt thép hạ bằng phương pháp đón lấy ϕa = ϕ, đối với cọc thép lấy ϕa =0,7 ϕ, trong đó ϕ là góc ma sát trong của đất nền.

- qp tính theo công thức: '

p c vp q pq cN N d Nγσ γ= + +

Với:

- 'vpσ ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc do trọng

lượng bản thân đất, T/m2

- , ,c qN N Nγ - Hệ số sức chịu tải, phụ thuộc vào ma sát trong của đất, hình dạng mũi cọc phương pháp thi công cọc

- γ Trọng lượng thể tích của đất ở độ sâu mũi cọc, T/m3

d) Sức chịu tải đất nền theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT):

Sức chịu tải cực hạn của cọc tính theo công thức của Meyerhof

47

1 2u p tb sQ K NA K N A= +

Trong đó:

- N chỉ số SPT trung bình trong khoảng 1d dưới mũi cọc và 4d trên mũi cọc

- Ap Diện tích tiết diện mũi cọc, m2

- Ntb chỉ số SPT trung bình dọc thân trong phạm vi đất rời

- As Diện tích mặt bên cọc trong phạm vi lớp đất rời

- K1 hệ số lấy bằng 400 với cọc đóng và bằng 120 với cọc khoan nhồi

- K2 hệ số an toàn áp dụng khi tính toán sức chịu tải của cọc theo xuyên tiêu chuẩn lấy bằng 2,5-3,0

Sức chịu tải của cọc theo công thức của Nhật Bản:

{ }1 (0,2 )3a a p s s cQ N A N L CL dα π= + +

Trong đó:

- Na chỉ số SPT dưới mũi cọc

- Ns chỉ số SPT của lớp cát bên thân cọc

- Ls chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát, m

- Lc chiều dài đoạn cọc nằm trong đất sét, m

- ỏ Hệ số, phụ thuộc vào ph|ơng pháp thi công cọc

Cọc bê tông cốt thép thi công bằng ph|ơng pháp đóng: ỏ=30

Cọc khoan nhồi: ỏ=15

e) Sức chịu tải đất nền theo thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT):

3 2p sQ QQ = +

Với:

. .p p c cQ A k q=

48

1

.n

cis i

i i

qQ u hα=

= ∑

Trong đó:

- kc hệ số phụ thuộc loại đất và loại cọc

- qci sức cản mũi xuyên của lớp đất thứ i

- ỏi hệ số phụ thuộc loại đất, loại cọc

- u chu vi tiết diện ngang cọc

- hi chiều dày lớp đất thứ i mà cọc xuyên qua

f) Sức chịu tải đất nền theo thí nghiệm nén động:

utc

d

QQk

=

Trong đó:

- Qu tính theo công thức:

2

1

1

4 ( )1 . 12

p n cu

f n c

w w wnFMQnFe w w w

ε ∋ + += + −

+ + (nếu ef <0,002m)

Với:

- n hệ số lấy bằng 150T/m2 đối với cọc bê tông cốt thép có mũi cọc

- F diện tích đ|ợc giới hạn bằng chu vi ngoài của tiết diện ngang cọc

- M hệ số lấy bằng 1,0 khi đóng cọc bằng búa tác dụng va đập, còn khi hạ cọc bằng dung thì lấy theo bảng phụ thuộc vào loại đất dưới mũi cọc

- p∋ Độ chối thực tế, bằng độ lún của cọc do một va đập của búa, còn khi dùng máy rung là độ lún của cọc do công của máy trong thời gian một phút, m

- W trọng lượng của phần va đập của búa,T

- W1 Trọng lượng của cọc dẫn ( Khi hạ bằng rung W1=0 ), T

- Wn Trọng lượng của búa hoặc của máy rung, T

49

g) Sức chịu tải đất nền theo thí nghiệm nén tĩnh:

tca

tc

QQk

=

Trong đó:

- Qa Sức chịu tải cho phép của cọc; Qtc

- ktc Hệ số an toàn

2. Phân tích tính toán móng cọc trong KCW:

a) Sức chịu tải của cọc:

* Dữ liệu của cọc:

- Tiết diện cọc:

Định nghĩa tiết diện cọc Dữ Liệu > Phần Tử Thanh > Tiết Diện > Thêm Mới 0,3 x 0,3 (m) Nhập các kích thước của cọc

>Chấp Nhận >Chấp Nhận

- Vật liệu cọc:

50

Định nghĩa vật liệu cọc Dữ Liệu > Phần Tử Thanh > Vật Liệu > Thêm Mới

Nhập các chỉ tiêu vật liệu của cọc

>Chấp Nhận >Chấp Nhận

* Dữ liệu đất nền:

- Dữ liệu theo kết quả thí nghiệm trong phòng:

Định Nghĩa > Đặc Trưng Đất Nền > Thêm Mới

Nhập các chỉ số của các lớp đất

51

>Chấp Nhận

>Chấp Nhận

- Dữ liệu theo thí nghi ệm nén tĩnh (CPT):

Thiết Kế > Móng Cọc > Thí Nghiệm Xuyên Tĩnh (CPT) > Thêm Mới

Nhập các chỉ số và các hệ số của các lớp đất

>Chấp Nhận

>Chấp Nhận

- Dữ liệu theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (SPT):

Thiết Kế > Móng Cọc > Thí Nghiệm Xuyên Tĩnh (CPT) > Thêm Mới

Nhập các chỉ số SPT và độ sâu của các lớp đất

>Chấp Nhận

>Chấp Nhận

52

- Độ cứng theo hệ tọa độ địa phương của cọc trên nền đàn hồi:

Dữ liệu cọc: Dữ Liệu > Nút > Gối Tựa > Thêm Mới >Đặc Trưng

Nhập các dữ liệu cọc bấm Tính Toán Chấp Nhận Chấp Nhận

* Dữ liệu thiết kế cọc:

53

Dữ liệu thiết kế cọc gồm các thông số đầu vào của cọc, các thông số đất nền, phương pháp tính và các hệ số tính toán. Để nhập các dữ liệu thiết kế cọc:

Thiết Kế > Móng Cọc > Cọc >Xem Đổi

Thay đổi các dữ liệu thiết kế.

Chọn Hệ Số

để thay đổi các hệ số tính toán theo yêu cầu tính toán

54

Chọn Hệ Số An Toàn

để thay đổi các hệ số an toàn theo yêu cầu tính toán

chọn Chấp Nhận > Chấp Nhận.

* Tính toán sức chịu tải móng cọc:

Tính toán và xem kết quả tính sức chịu tải của móng cọc

Bảng Biểu > Móng > Cọc

55

Chương trình sẽ tự động tính toán sức chịu tải của cọc theo các dữ liệu đã nhập vào. Chọn Đóng

Để hiện thị chi tiết về thành phần sức chịu tải của cọc ở các độ sâu chọn Chi Tiết

Đến đây chúng ta có thể xuất các dữ liệu tính toán sang Excel hoặc in ra

hình vẽ thể hiện sức chịu tải của cọc bằng cách chọn

Xuất Ra Excel

In Hình Vẽ

56