bài tập lớncông nghệ xây dựng đặc biệt

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VÂN TẢI

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG BÔ MÔN KẾT CẤU XÂY DỰNG

<b>---BÀI TẬP LỚN</b>

<b>CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ĐẶC BIỆT</b>

Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Huy Cường Sinh viên thực hiện : Vũ Văn Tài

Lớp : XDDD&CN1-K60 Mã sinh viên : 192504553

1

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

Hình 1. Mặt cắt thể hiện cao độ của các mặt sàn tầng hầm và đáy đài.

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

 Hãy tính tốn bằng phương pháp giải tích để tìm được chiều sâu chơn cừ cần thiết thỏa mãn yêu cầu về khả năng chịu lực của đất quanh hố đào.

3

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

- Tính khoảng cách từ cao độ hố đào đến điểm xoay O

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

 Tính tốn bằng phương pháp giải tích về lực tác dụng lên neo (phản lực N) từ đó đề xuất khoảng cách đặt neo theo phương ngang và chiều dài của neo.

*Thiết kế neo:

- Các chỉ tiêu cơ học trung bình của khối đất trong phạm vi độ sâu hố đào = = 22,83<small>o</small>

= = 17,84 kN/m3

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Lực căng trong thanh neo tính trên 1 đơn vị chiều dài tường (F): Áp lực đất bị động tại điểm có độ sâu h + u + t = 5,8+0,592+6 = 12,39m<small>đào</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

N = 70 % = 70%.82,97 = 58,079 kN/m => chọn N =60 kN/m - Thông số neo đất:

Phần tự do neo (anchor) có EA = 2.10 kN<small>5</small> Bầu neo (geotextile) có EA = 1,9.10 kN/m<small>6</small>

 Hãy thiết lập mơ hình mơ phỏng số bằng phần mềm phần tửu hữu hạn Plaxis để tính tốn kiểm tra biện pháp thi công hố đào đã cho. Hãy sử dụng đầu vào là các thông số của mặt cắt cừ, chiều sâu chôn cừ, khoảng cách neo từ các tính tốn lý thuyết.

<b>Mơ hình Plaxis</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 1 - Khai báo vật liệu và tải trọng

9

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Hình 2

- Thiết lập tương tác giữa đất và bề mặt của tường (lực ma sát, lực dính (phụ thuộc loại đất/ loại vật liều làm tường)

Hình 3

- Thiết lập điều kiện biên (phần đất chịu ảnh hưởng của các tác động được xét đến quanh khu vực có cơng trình được xây dựng)

+Biên hơng: cho phép chuyển vị theo phương đứng (dạng ngàm trượt)

+ Biên đáy: ngăn chặn chuyển vị theo các phương (ngàm, coi như ở độ sâu này thì đất khơng có biến dạng

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 4:Ngăn chạn chuyển vị theo các phương - Chia lưới phần tử (Generate mesh) và khai báo điều kiện ban đầu

Hình 5:Chia lưới phần tử hữu hạn - Thiết lập điều kiện mực nước ngầm và tính ứng suất

11

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Hình6:Mực nước ngầm.

Hình7: Sinh áp lực Nước.

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình8: Sinh ứng suất ban đầu. b,Quá trình tính tốn

- Q trình thi cơng được mơ phỏng bằng nhiều giai đoạn khác nhau: + GĐ1: Thi công tường cừ (hình 09).

+ GĐ2: Đào đất đến cốt -1.0m (hình 10). + GĐ3: Thi cơng neo (hình 11).

+ GĐ4: Đào đất đến cốt đáy hố đào -5.8m(hình 12).

Hình 9: Mơ hình tính tốn GĐ1

13

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Hình 10: Mơ hình tính tốn GĐ2

Hình 11: Mơ hình tính tốn GĐ3

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 12: Mơ hình tính tốn GĐ4 -Chọn điểm

Hình 13: Chọn điểm để xây dựng biểu đồ quan hệ

15

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

Hình 14: Sơ đồ biến dạng của cả mơ hình ở giai đoạn 4

Hình 15: sơ đồ lưới chuyển vị tổng của cả mô hình ở giai đoạn 4

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 16:Sơ đồ chuyển vị của tường cừ.

17

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

Hình 17:Sơ đồ ứng suất tổng của mơ hình giai đoạn 4.

Hình 18:Sơ đồ ứng suất hữu hiệu của mơ hình giai đoạn 4.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 19:Biểu đồ momen của tường cừ ở giai đoạn 4.

Hình 20:Biểu đồ lực cắt của tường cừ ở giai đoạn 4.

Hình 21:Biểu đồ lực dọc của tường cừ ở giai đoạn 4.

19

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

Hình 22:Một phần bảng giá trị chuyển vị của mơ hình ở giai đoạn 4.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 23:Một phần bảng giá trị ứng suất của mơ hình ở giai đoạn 4.

Hình 24:Một phần bảng giá trị ứng suất của mơ hình ở giai đoạn 4.

21

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Vậy tường cừ đảm bảo điều kiện bền trong q trình thi cơng.

<i>2. Kiểm tra chuyển vị ngang</i>

Chuyển vị ngang lớn nhất của tường cừ: u = 13,61.10 (m) = 13,61 mm<small>x</small> ^-3 Chuyển vị giới hạn cho phép [u ] = 1%H = 1%.5,8 = 0,058 m = 58 mm<small>x</small>

Ta có: u < u ] => Vậy tường cừ đảm bảo điều kiện chuyển vị ngang trong q trình thi<small>xx</small> cơng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

<b>THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY BÊ TÔNG CỐT THÉP</b>

1.2 Số liệu

Mặt bằng kết cấu móng của cơng trình nhà nhiều tầng được thể hiện như bản vẽ (bản vẽ lấy theo số hiệu). Cơng trình nhà có 3 tầng hầm. Các thông số về cao độ của mặt sàn tầng hầm được thể hiện trên Hình 2. Phần ngầm của cơng trình có sử dụng kết cấu tường vây bằng bê tông cốt thép. Thông số các lớp địa chất được cho ở Bảng 2.

Mã sinh viên: 192504553; X=5; Y=5 ; Z=3

Hình 1: Mặt cắt thể hiện cao độ của các mặt sàn tầng hầm và đáy đài.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

1.3 Yêu cầu

a. Hãy thiết kết sơ bộ kết cấu tường vây bằng bê tông cốt thép (Chiều sâu của tường, chiều dày của tường, cốt thép đặt trong tường).

b. Hãy thiết lập mơ hình mơ phỏng số bằng phần mềm phần tửu hữu hạn Plaxis để tính tốn biện pháp thi cơng phần ngầm của cơng trình đã cho. (Theo trình tự thi cơng hố đào. Phương án thi cơng có thể chọn là Bottom-up hoặc Top-down,kết hợp với với hệ văng chống hoặc kết cấu neo)

c. * Phần nâng cao :

- Khảo sát sự ảnh hưởng của vị trí thanh chống đến chuyển vị, nội lực của tường vây. - Khảo sát sự ảnh hưởng của vị trí neo đến chuyển vị, nội lực của tường vây. - Chọn h<small>tường</small> =(2 2,5). h = 2,5.10,8 = 27 m => Chọn h<small>đàotường</small> = 27 m - Chọn tường vây bê tơng cốt thép có:

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Hình 1: Mơ hình bài tốn. Tiếp theo ta chia lưới phần tử hữu hạn:

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 2: Chia lưới phần tử hữu hạn. -Vẽ mực nước ngầm:

Hình 3: Vẽ mực nước ngầm.

Hình 4: Sinh áp lực nước.

27

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Hình 5: Sinh ứng suất ban đầu. *,Q trình tính tốn.

- Q trình thi cơng được mơ phỏng bằng nhiều giai đoạn khác nhau: + GĐ1: Thi cơng tường vây , thi cơng sàn (hình 6).

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 6: Mơ hình tính tốn GĐ1

Hình 7: Mơ hình tính tốn GĐ2

29

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Hình 8:Mơ hình tính tốn GĐ3

Hình 9a : Mơ hình tính tốn GĐ4

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 9b : Mơ hình tính tốn GĐ4

Hình 10: Mơ hình tính tốn GĐ5

31

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Hình 11:Mơ hình tính tốn GĐ6

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 12:Mơ hình tính tốn GĐ7

Hình 13:Mơ hình tính tốn GĐ8

33

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

Hình 14: Chọn điểm để xây dựng biểu đồ quan hệ. *,Kết quả tính tốn các sơ đồ ứng suất,biến dạng, chuyển vị.

Đào đất đến -2,8m

Hình 15: Sơ đồ biến dạng của cả mơ hình ở giai đoạn 2

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 16:Chuyển vị và momen lơn nhất của tường giai đoạn 2 Đào đất đến -5,8m

Hình 17: Sơ đồ lưới biến dạng của mơ hình ở giai đoạn 4

35

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

Hình 18:Chuyển vị và momen lớn nhất của tường giai đoạn 4. Đào đất đến -8,8m

Hình 19: Sơ đồ lưới biến dạng của mơ hình ở giai đoạn 6

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 20:Chuyển vị và momen lớn nhất của tường giai đoạn 6. Đào đất đến 10,8m

Hình 15: Sơ đồ lưới biến dạng cảu cả mơ hình ở GĐ8

37

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

Hình 17: Sơ đồ chuyển vị của tường vây

Hình 18: Sơ đồ ứng suất tổng của mơ hình giai đoạn 8

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 19: Sơ đồ ứng suất hữu hiệu của mơ hình giai đoạn 8

Hình 20:Biểu đồ nội lực của tường vây ở giai đoạn 8

39

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

Hình 21: Một phần bảng giá trị chuyển vị của mơ hình ở GĐ8

</div><span class="text_page_counter">Trang 41</span><div class="page_container" data-page="41">

5/3/24, 3:59 PM Bai Tap Lon VU VAN TAI 192504553 Cnxddb

Hình 22: Một phần bảng giá trị ứng suất của mơ hình ở GĐ8

41

</div><span class="text_page_counter">Trang 42</span><div class="page_container" data-page="42">

Hình 22: Một phần bảng giá trị nội lực của mơ hình ở GĐ8

</div>