Đang tải... (xem toàn văn)
Untitled BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH MÃ SỐ SKC 0 0 7 6 2 3 Tp Hồ Chí Minh, tháng 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM B[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH 1*+,ầ1&8.+2$+&&$6,1+9,ầ1 3+ặ17ậ&+71*7ẩ&110ẽ1*9ơ.7&8 &é1*75ẻ1+%ầ175ầ1&é1*75ẻ1+1+ơ &$271*%1*3+1*3+ẩ3 3+17+8+1 MS: 69 &+1+,07ơ,: 7é148&.+$1* SKC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN PHÂN TÍCH TƯƠNG TÁC NỀN MĨNG VÀ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH BÊN TRÊN CƠNG TRÌNH NHÀ CAO TẦNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN SV2021-74 Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật SV thực hiện: Tôn Quốc Khang Nam, Nữ : Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 17149CL1A, Khoa Đào tạo Chất lượng cao Ngành học: Cơng nghệ Kỹ thuật Cơng trình Xây dựng Người hướng dẫn: TS Trần Văn Tiếng TP Hồ Chí Minh, 06/2021 Năm thứ:4/4 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 12 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 12 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 12 CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, PHẠM VI NGHIÊN CỨU 12 Chương 14 TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH TÍNH TỐN NỀN MÓNG NHÀ CAO TẦNG 14 1.1 SỰ TƯƠNG TÁC QUA LẠI GIỮA KẾT CẤU BÊN TRÊN VÀ NỀN MÓNG 14 1.2 CÁC MƠ HÌNH TÍNH TỐN NỀN MÓNG NHÀ CAO TẦNG HIỆN NAY 14 1.2.1 Mơ hình làm việc tách rời kết cấu bên bên 14 1.2.2 Mơ hình làm việc đồng thời kết cấu bên – móng 15 1.2.3 Mơ hình làm việc đồng thời kết cấu bên – – móng 16 1.3 TỔNG QUAN MƠ HÌNH LÀM VIỆC ĐỒNG THỜI GIỮA KẾT CẤU BÊN TRÊN VÀ NỀN MÓNG 16 1.3.1 Giới thiệu phương pháp tính tốn 16 1.3.2 Cơ sở lý thuyết tính độ cứng lị xo đất 17 1.3.2.1 Phương pháp thí nghiệm nén tĩnh trường 17 1.3.2.2 Tính theo dẫn TCVN 10304 :2014 17 1.3.2.3 Phương pháp Joseph E.Bowles 18 1.3.2.4 Tính tốn độ cứng lị xo đất 19 1.3.3 Giới thiệu phần mềm phục vụ tính tốn (phần mềm RSAP) 19 Chương 21 XÂY DỰNG MƠ HÌNH KẾT CẤU BÊN TRÊN VÀ NỀN MÓNG LÀM VIỆC TÁCH RỜI 21 2.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH 21 2.1.1 Tổng quan kiến trúc 21 2.1.2 Sơ kết cấu 23 2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 24 2.2.1 Tĩnh tải 24 2.2.2 Hoạt tải 25 2.2.3 Tải trọng gió 26 2.2.3.1 Tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió 26 2.2.3.2 Tính tốn thành phần động tải trọng gió 27 2.2.4 Tải trọng động đất 30 2.2.4.1 Tính tốn tải trọng động đất theo phương X 32 2.2.4.2 Tính tốn tải trọng động đất theo phương Y 34 2.2.4.3 Tổ hợp tải trọng động đất theo hai phương 36 Chương 37 XÂY DỰNG MÔ KẾT CẤU BÊN TRÊN VÀ NỀN MÓNG LÀM VIỆC ĐỐNG THỜI 37 3.1 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 38 3.1.1 Thông số địa chất đất 38 3.1.2 Tính tốn sức chịu tải cọc 40 3.1.2.1 Tính tốn sức chịu tải cọc theo vật liệu 40 3.1.2.2 Tính tốn sức chịu tải cọc theo tiêu cường độ đất 40 3.1.2.3 Tính tốn sức chịu tải cọc theo số xuyên tiêu chuẩn SPT 42 3.1.2.4 Tính tốn sức chịu tải thiết kế cọc 44 3.1.3 Sơ số lượng cọc bố trí móng 45 3.2 TÍNH TỐN ĐỘ CỨNG LỊ XO ĐẤT 46 3.2.1 Lựa chọn phương pháp xác định hệ số 46 3.2.2 Kết tính tốn độ cứng lị xo đất 46 3.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 50 3.3.1 Tĩnh tải 50 3.3.2 Hoạt tải 50 3.3.3 Tải trọng gió 50 3.3.3.1 Tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió 50 3.3.3.2 Tính tốn thành phần động tải trọng gió 50 3.3.4 Tải trọng động đất 53 3.3.4.1 Tính tốn tải trọng động đất theo phương X 53 3.3.4.2 Tính tốn tải trọng động đất theo phương Y 55 3.3.4.3 Tổ hợp tải trọng động đất theo hai phương 57 3.4 PHÂN TÍCH NỘI LỰC CƠNG TRÌNH 58 3.4.1.1 Phản lực chuyển vị lò xo đất 58 Chương 62 PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ NỘI LỰC GIỮA HAI MƠ HÌNH 63 4.1 ĐÁNH GIÁ VỀ SỰ PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC CƠNG TRÌNH 63 4.1.1 Sự thay đổi tần số chu kỳ dao động 63 4.2 ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG LÊN CƠNG TRÌNH 64 4.2.1 Tải trọng gió 64 4.2.2 Tải tọng động đất 66 4.3 ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CƠNG TRÌNH 67 4.3.1 So sánh kết chuyển vị đỉnh cơng trình 67 4.3.1.1 Đối với tải trọng gió 67 4.3.1.2 Đối với tải trọng động đất 68 4.3.2 So sánh kết chuyển vị lệch tầng 69 4.3.2.1 Đối với tải trọng gió 69 4.3.2.2 Đối với tải trọng động đất 70 4.4 ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI NỘI LỰC CỦA CƠNG TRÌNH 71 4.4.1 Sự thay đổi nội lực cấu kiện dầm 71 4.4.2 Sự thay đổi nội lực cột 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Tĩnh tải lớp cấu tạo sàn phòng sinh hoạt hành lang 24 Bảng 2.2 Tĩnh tải lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh ban công 24 Bảng 2.3 Tĩnh tải lớp cấu tạo sàn mái 25 Bảng 2.4 Tĩnh tải lớp cấu tạo sàn kỹ thuật 25 Bảng 2.5 Hoạt tải tác dụng lên loại sàn cơng trình theo TCVN 2737:1995 26 Bảng 2.6 Thơng số tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió 26 Bảng 2.7 Giá trị thành phần tĩnh tải trọng gió gán vào tâm hình học cơng trình 27 Bảng 2.8 Kết phân tích động học cơng trình tính gió động 27 Bảng 2.9 Các thơng số tính tốn gió động theo phương X (mode 1) 28 Bảng 2.10 Giá trị thành phần phần động tải trọng gió theo phương X (mode 1) 29 Bảng 2.11 Các thơng số tính tốn gió động theo phương Y (mode 3) 29 Bảng 2.12 Giá trị thành phần phần động tải trọng gió theo phương Y (mode 3) 30 Bảng 2.13 Kết phân tích động học tính tải trọng động đất 30 Bảng 2.14 Các thông số phục vụ tính tốn phổ phản ứng thiết kế đàn hồi 31 Bảng 2.15 Các thơng số tính toán tải trọng đất theo phương X (mode 1) 32 Bảng 2.16 Giá trị tải trọng động đất theo phương X (mode 1) 32 Bảng 2.17 Các thơng số tính tốn tải trọng đất theo phương X (mode 4) 33 Bảng 2.18 Giá trị tải trọng động đất theo phương X (mode 4) 33 Bảng 2.19 Các thông số tính tốn tải trọng đất theo phương Y (mode 3) 34 Bảng 2.20 Giá trị tải trọng động đất theo phương Y (mode 3) 34 Bảng 2.21 Các thơng số tính tốn tải trọng đất theo phương Y (mode 6) 35 Bảng 2.22.Giá trị tải trọng động đất theo phương Y (mode 6) 35 Bảng 2.23 Kết tổ hợp tải trọng động đất theo hai phương tác dụng lên cơng trình 36 Bảng 3.1 Đặc trưng lý lớp đất vị trí xây dựng cơng trình 38 Bảng 3.2 Kết tính tốn sức chịu tải cọc theo vật liệu (cọc vuông 400x400) 40 Bảng 3.3 Kết tính tốn sức chịu tải thành phần mũi cọc theo tiêu cường độ đất 40 Bảng 3.4 Kết tính tốn sức chịu tải thành phần ma sát cọc với đất xung quanh theo tiêu cường độ đất 41 Bảng 3.5 Kết tính toán sức chịu tải thành phần ma sát cọc với đất xung quanh theo số SPT 43 Bảng 3.6 Kết tính tốn sức chịu tải thiết kế cọc (cọc vuông 400x400) 44 Bảng 3.7 Kết sơ số lượng cọc bố trí móng 45 Bảng 3.8 Kết tính tốn độ cứng lị xo đất xung quanh cọc thay đổi theo độ sâu 47 Bảng 3.9 Kết phân tích động học tính tốn thành phần động tải trọng gió 50 Bảng 3.10 Các thơng số tính tốn gió động theo phương X (mode 1) 51 Bảng 3.11 Giá trị thành phần động tải trọng gió theo phương X (mode 1) 51 Bảng 3.12 Các thơng số tính tốn gió động theo phương Y (mode 2) 52 Bảng 3.13 Giá trị thành phần động tải trọng gió theo phương Y (mode 2) 53 Bảng 3.14 Các thông số tính tốn tải trọng đất theo phương X (mode 1) 53 Bảng 3.15 Giá trị tải trọng động đất theo phương X (mode 1) 54 Bảng 3.16 Các thơng số tính tốn tải trọng đất theo phương X (mode 4) 54 Bảng 3.17 Giá trị tải trọng động đất theo phương X (mode 4) 55 Bảng 3.18 Các thơng số tính tốn tải trọng đất theo phương Y (mode 2) 55 Bảng 3.19 Giá trị tải trọng động đất theo phương Y (mode 2) 56 Bảng 3.20 Các thơng số tính tốn tải trọng đất theo phương Y (mode 6) 56 Bảng 3.21 Giá trị tải trọng động đất theo phương Y (mode 6) 57 Bảng 3.22 Kết tổ hợp tải trọng động đất theo hai phương tác dụng lên cơng trình 57 Bảng 3.23 Kết phản lực, chuyển vị độ cứng lò xo đất sau lần phân tích thứ 58 Bảng 3.24 Kết hội tụ độ cứng lò xo đất sau lần phân tích lặp thứ 59 Bảng 3.25 Kết hội tụ độ cứng lị xo đất sau lần phân tích lặp thứ 61 Bảng 4.1 Kết giá trị momen uốn lực cắt dầm B1 thay đổi từ tầng đến tầng mái hai mơ hình 72 Bảng 4.2 Kết giá trị momen uốn lực cắt dầm B2 thay đổi từ tầng đến tầng mái hai mơ hình 74 Bảng 4.3 Kết giá trị momen uốn lực cắt dầm B3 thay đổi từ tầng đến tầng mái hai mơ hình 76 Bảng 4.4 Kết so sánh chênh lệch giá trị lực dọc cột hai mơ hình 78 DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BIỂU ĐỒ Hình 2.1 Mặt tầng điển hình cơng trình 21 Hình 2.2 Mặt cắt dọc cơng trình 22 Hình 2.3 Mơ hình kết cấu bên móng làm việc tách rời 23 Hình 3.1 Mơ hình kết cấu bên móng làm việc đồng thời 37 Hình 4.1 Biểu đồ so sánh kết tần số f mode dao động hai mơ hình 63 Hình 4.2 Biểu đồ so sánh kết chu kỳ T mode dao động hai mơ hình 63 Hình 4.3 Biểu đồ so sánh giá trị thành phần động tải trọng gió theo hai phương X Y mơ hình 65 Hình 4.4 Biểu đồ so sánh giá trị thành phần động đất theo hai phương X Y hai mơ hình 66 Hình 4.5 Biểu đồ so sánh kết chuyển vị ngang công trình theo chiều cao tải trọng gió gây mơ hình mơ hình 67 Hình 4.6 Biểu đồ so sánh kết chuyển vị ngang cơng trình theo chiều cao tải trọng động đất gây mơ hình mơ hình 68 Hình 4.7 Biểu đồ so sánh kết chuyển vị lệch tầng cơng trình theo chiều cao tải trọng gió gây mơ hình mơ hình 69 Hình 4.8 Biểu đồ so sánh kết chuyển vị lệch tầng cơng trình theo chiều cao tải trọng động đất gây mơ hình mơ hình 70 Hình 4.9 Biểu đồ so sánh kết momen uốn vị gối nhịp, kết lực cắt dầm B1 từ tầng đến tầng mái hai mơ hình 73 Hình 4.10 Biểu đồ so sánh kết momen uốn vị gối nhịp, kết lực cắt dầm B2 từ tầng đến tầng mái hai mơ hình 75 Hình 4.11 Biểu đồ so sánh kết momen uốn vị gối nhịp, kết lực cắt dầm B3 từ tầng đến tầng mái hai mô hình 77 Hình 4.12 Biểu đồ so sánh kết lực dọc cột từ tầng hầm đến tầng mái hai mô hình 80 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thơng tin chung: - Tên đề tài: Phân tích tương tác móng kết cấu bên cơng trình nhà cao tầng phương pháp phần tử hữu hạn - Chủ nhiệm đề tài: Tôn Quốc Khang - Lớp: 17149CL1A Mã số SV: 17149082 Khoa: Đào tạo Chất lượng cao - Thành viên đề tài: Huỳnh Minh Tuấn STT Họ tên MSSV Lớp Khoa Huỳnh Minh Tuấn 17149163 17149CL1B Đào tạo Chất lượng cao - Người hướng dẫn: TS Trần Văn Tiếng Mục tiêu đề tài: - Xây dựng mơ hình tương tác đất – móng – kết cấu bên phân tích ứng xử cơng trình sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn - Đánh giá biến động nội lực, chuyển vị đặc trưng dao động cơng trình kể khơng kể đến tương tác đất – móng – kết cấu bên - Hướng dẫn cho công tác thiết kế kết cấu công trình nhà cao tầng đạt hiệu độ tin cậy Tính sáng tạo: Đề tài: “Phân tích tương tác móng kết cấu bên cơng trình nhà cao tầng phương pháp phần tử hữu hạn.” đề tài lĩnh vực kỹ thuật nói chung xây dựng nói riêng Đề tài có phạm vị nghiên cứu rộng rãi, có nhiều nghiên cứu nhiều tác thực hiện, khía cạnh liên quan Vì khẳng định rằng, đề tài mang tính nghiên cứu tương tác kết cấu phần thân cơng trình Về tính sáng tạo, đề tài theo hướng 10 4.4 ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI NỘI LỰC CỦA CƠNG TRÌNH 4.4.1 Sự thay đổi nội lực cấu kiện dầm 71 Bảng 4.1 Kết giá trị momen uốn lực cắt dầm B1 thay đổi từ tầng đến tầng mái hai mơ hình Tầng Tên dầm Tầng Momen gối trái Momen gối nhịp Momen gối phải Lực cắt Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình B1 -257.92 -257.84 151.37 151.4 -268.72 -269.87 176.58 176.54 Tầng B1 -254.63 -254.61 150.09 150.28 -268.93 -269.42 175.2 175.23 Tầng B1 -240.16 -238.86 150.68 151.1 -275.32 -275.8 170.94 170.63 Tầng B1 -232.38 -231.12 149.46 149.72 -280.51 -280.76 168.24 167.91 Tầng B1 -224.14 -222.46 148.43 148.67 -286.62 -286.86 165.46 165 Tầng B1 -210.07 -208.69 149.05 149.07 -294.74 -294.88 161.35 160.91 Tầng B1 -193.54 -193.22 149.97 149.71 -304.31 -304.13 156.56 156.38 Tầng B1 -185.24 -184.68 149.04 148.84 -311.46 -311.34 153.8 153.56 Tầng B1 -178.8 -178.14 147.76 147.54 -318.4 -318.39 151.5 151.23 Tầng 10 B1 -159.14 -158.41 150.87 150.65 -326.68 -326.71 146.35 146.06 Tầng 11 B1 -129.56 -128.86 156.78 156.5 -336.53 -336.6 138.89 138.59 Tầng 12 B1 -132.1 -130.76 153.61 153.48 -340.21 -340.41 138.88 138.42 Tầng 13 B1 -167.82 -169.58 201.02 199.86 -429.67 -429.39 176.58 176.82 Tầng KT B1 -58.25 -70.59 102.44 122.43 -235.13 -268.6 83.88 98.59 Mái B1 -265.35 -260.11 151.13 151.02 -270.9 -277.01 174.17 172.2 72 Momen gối trái dầm B1 - Mơ hình Momen nhịp dầm B1 - Mơ hình Momen gối phải dầm B1 - Mơ hình Lựa cắt dầm B1 - Mơ hình Momen gối trái dầm B1 - Mơ hình Momen nhịp dầm B1 - Mơ hình Momen gối phải dầm B1 - Mơ hình Lựa cắt dầm B1 - Mơ hình 14 14 14 14 13 13 13 13 12 12 12 12 11 11 11 11 10 10 10 10 9 9 -300 -200 -100 Giá trị momen M (kN.m) 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 100 200 300 Giá trị momen M (kN.m) -500 -400 -300 -200 -100 Giá trị momen M (kN.m) Tầng 15 Tầng 15 Tầng 15 Tầng 15 50 100 150 200 Giá trị lực cắt Q (kN) Hình 4.9 Biểu đồ so sánh kết momen uốn vị gối nhịp, kết lực cắt dầm B1 từ tầng đến tầng mái hai mơ hình 73 Bảng 4.2 Kết giá trị momen uốn lực cắt dầm B2 thay đổi từ tầng đến tầng mái hai mô hình Tầng Tên dầm Tầng Momen gối trái Momen gối nhịp Momen gối phải Lực cắt Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình B2 -238.81 -240.86 125.12 126.62 -185.41 -189.72 139.57 141.39 Tầng B2 -235.82 -237.68 121.67 122.68 -174.24 -177.17 135.49 136.93 Tầng B2 -233.1 -234.73 118.61 119.05 -168.58 -170.22 132.1 133.06 Tầng B2 -228.74 -229.82 116.21 116.21 -162.65 -162.93 128.5 128.92 Tầng B2 -224.34 -225.09 114.27 113.9 -158.71 -158.12 125.32 125.37 Tầng B2 -221.42 -221.64 112.51 111.87 -159.58 -157.92 123.28 122.91 Tầng B2 -218.64 -218.44 110.7 109.98 -162.33 -159.71 121.45 120.79 Tầng B2 -214.41 -214.13 109.48 108.67 -162.1 -159.46 119.14 118.41 Tầng B2 -209.49 -209 108.7 107.83 -161.71 -158.97 116.79 115.96 Tầng 10 B2 -210.73 -210.1 107.28 106.36 -171.07 -168.52 117.47 116.59 Tầng 11 B2 -215.64 -214.8 104.72 103.75 -185.95 -183.64 119.46 118.5 Tầng 12 B2 -210.59 -209.75 104.68 103.6 -184.93 -182.87 117.53 116.55 Tầng 13 B2 -259.67 -257.45 134.11 133.16 -237.21 -234.01 145.65 144.16 Tầng KT B2 -122 -146.96 48.85 60.87 -111.42 -135.65 57.38 70.88 Mái B2 -218.83 -217.99 110.08 112.42 -177.31 -188.2 130.16 131.76 74 Momen gối trái dầm B2 - Mơ hình Momen nhịp dầm B2 - Mơ hình Momen gối phải dầm B2 - Mơ hình Lựa cắt dầm B2 - Mơ hình Momen gối trái dầm B2 - Mơ hình Momen nhịp dầm B2 - Mơ hình Momen gối phải dầm B2 - Mơ hình Lựa cắt dầm B2 - Mơ hình 14 14 14 14 13 13 13 13 12 12 12 12 11 11 11 11 10 10 10 10 9 9 -300 -200 -100 Giá trị momen M (kN.m) 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 50 100 150 Giá trị momen M (kN.m) -300 -200 -100 Giá trị momen M (kN.m) Tầng 15 Tầng 15 Tầng 15 Tầng 15 50 100 150 200 Giá trị lực cắt Q (kN) Hình 4.10 Biểu đồ so sánh kết momen uốn vị gối nhịp, kết lực cắt dầm B2 từ tầng đến tầng mái hai mơ hình 75 Bảng 4.3 Kết giá trị momen uốn lực cắt dầm B3 thay đổi từ tầng đến tầng mái hai mơ hình Tầng Tên dầm Tầng Momen gối trái(kN.m) Momen gối nhịp(kN.m) Momen gối phải(kN.m) Lực cắt(kN) Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình Mơ hình B3 -319.74 -318.96 150.19 150.44 -202.2 -204.98 175.57 176.39 Tầng B3 -328.35 -327.59 148.54 148.85 -190.19 -191.91 176.11 176.7 Tầng B3 -338.51 -338.55 148.98 149.46 -171.81 -171.25 177.75 178.36 Tầng B3 -346.12 -346.62 147.73 148.02 -161.61 -160.28 178.49 178.98 Tầng B3 -352.61 -353.56 146.74 146.99 -153.11 -150.82 179.23 179.68 Tầng B3 -357.49 -358.84 147.31 147.32 -142.72 -140.18 180.12 180.5 Tầng B3 -362.03 -363.55 148.17 147.91 -131.87 -129.84 181.04 181.35 Tầng B3 -365.96 -367.45 147.41 147.2 -127.21 -125.02 181.53 181.82 Tầng B3 -369.13 -370.62 146.33 146.11 -124.94 -122.76 181.88 182.15 Tầng 10 B3 -369.34 -370.55 149.33 149.11 -114.26 -112.33 182.53 182.71 Tầng 11 B3 -368.79 -369.59 154.89 154.61 -96.49 -95.02 183.43 183.45 Tầng 12 B3 -369.15 -369.85 152.03 151.91 -102.59 -100.72 182.79 182.81 Tầng 13 B3 -456.09 -456.1 199.93 198.79 -141.04 -142.51 231.01 230.59 Tầng KT B3 -252.75 -286.25 100.8 120.84 -41.59 -53.83 116.54 135.42 Mái B3 -308.11 -303.98 149.6 150.01 -224.19 -231.26 183.35 183.66 Ghi chú: Mơ hình (mơ hình kết cấu bên móng làm việc tách rời), mơ hình (kết cấu bên móng làm việc đồng thời) 76 Momen gối trái dầm B3 - Mơ hình Momen nhịp dầm B3 - Mơ hình Momen gối phải dầm B3 - Mơ hình Lựa cắt dầm B3 - Mơ hình Momen gối trái dầm B3 - Mơ hình Momen nhịp dầm B3 - Mơ hình Momen gối phải dầm B3 - Mơ hình Lựa cắt dầm B3 - Mơ hình 14 14 14 14 13 13 13 13 12 12 12 12 11 11 11 11 10 10 10 10 9 9 -600 -400 -200 Giá trị momen M (kN.m) 8 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 100 200 300 Giá trị momen M (kN.m) -300 -200 -100 Giá trị momen M (kN.m) Tầng 15 Tầng 15 Tầng 15 Tầng 15 100 200 300 Giá trị lực cắt Q (kN) Hình 4.11 Biểu đồ so sánh kết momen uốn vị gối nhịp, kết lực cắt dầm B3 từ tầng đến tầng mái hai mô hình 77 4.4.2 Sự thay đổi nội lực cột Bảng 4.4 Kết so sánh chênh lệch giá trị lực dọc cột hai mơ hình 78 Lực dọc cột C1 Lực dọc cột C2 Lực dọc cột C3 Mơ hình Mơ hình Chênh lệch Tầng hầm 6086.44 6062.66 0.39% 5041.33 4952.77 1.76% 4820.83 4706.63 2.37% Tầng 5577.5 5554.47 0.41% 4565.16 4503.03 1.36% 4353.49 4277.57 1.74% Tầng 5128.76 5105.53 0.45% 4077.09 4032.69 1.09% 3880.8 3828.92 1.34% Tầng 4696.62 4673.43 0.49% 3650.08 3619.85 0.83% 3474.08 3440.14 0.98% Tầng 4273.96 4250.7 0.54% 3263.28 3242.74 0.63% 3108.73 3086.86 0.70% Tầng 3855.53 3832.1 0.61% 2910.01 2894.55 0.53% 2777.32 2761.99 0.55% Tầng 3441.34 3417.6 0.69% 2582.96 2569.27 0.53% 2471.7 2459.01 0.51% Tầng 3030.87 3006.59 0.80% 2270.44 2254.87 0.69% 2179.63 2165.5 0.65% Tầng 2629.36 2604.48 0.95% 1974.12 1954.31 1.00% 1902.14 1883.82 0.96% 10 Tầng 2231.83 2206.32 1.14% 1690.39 1666 1.44% 1635.31 1612.26 1.41% 11 Tầng 10 1838.26 1812.07 1.42% 1418.15 1388.74 2.07% 1377.8 1349.46 2.06% 12 Tầng 11 1446.19 1419.29 1.86% 1134.2 1099.55 3.06% 1106.51 1072.63 3.06% 13 Tầng 12 1064.22 1036.59 2.60% 840.98 800.79 4.78% 823.86 784.14 4.82% 14 Tầng 13 684.76 656.27 4.16% 556.37 510.64 8.22% 547.72 502.22 8.31% STT Tầng Mô hình Mơ hình Chênh lệch Mơ hình Mơ hình Chênh lệch STT Tầng 15 Tầng KT Lực dọc cột C1 Mơ hình Mơ hình Chênh lệch 230.94 201.68 12.67% Lực dọc cột C2 Mô hình 147.65 Lực dọc cột C3 Mơ hình Chênh lệch Mơ hình Mơ hình Chênh lệch 93.54 36.65% 145.47 91.44 37.14% Ghi chú: Mơ hình (mơ hình kết cấu bên móng làm việc tách rời), mơ hình (kết cấu bên móng làm việc đồng thời) 79 Lực dọc cột C2 - Mơ hình Lực dọc cột C3 - Mơ hình Lực dọc cột C1 - Mơ hình Lực dọc cột C2 - Mơ hình Lực dọc cột C3 - Mơ hình 15 15 14 14 14 13 13 13 12 12 12 11 11 11 10 10 10 9 Tầng 15 Tầng Tầng Lực dọc cột C1 - Mơ hình 8 7 6 5 4 3 2 1 2000 4000 6000 8000 Giá trị lực dọc N (kN) 1500 3000 4500 6000 Giá trị lực dọc N (kN) 1500 3000 4500 Giá trị lực dọc N (kN) 6000 Hình 4.12 Biểu đồ so sánh kết lực dọc cột từ tầng hầm đến tầng mái hai mơ hình 80 Kết luận: Đánh giá kết momen uốn dầm hai mơ hình: Dựa vào biểu đồ so sánh kết momen uốn dầm tiết diện theo tầng cơng trình, ta thấy hầu hết giá trị mơ hình kết cấu phần thân móng làm việc đồng thời (mơ hình 2) nhỏ so với mơ hình phân thân móng làm việc tách rời (mơ hình 1), kết hồn tồn phù hợp, phân phối giá trị nội lực liên quan đến độ cứng kết cấu Tuy nhiên, độ chênh lệch giá trị momen uốn dầm hai mơ hình nhỏ Đánh giá kết lực dọc cột hai mơ hình: Từ kết biểu đồ so sánh giá trị lực dọc cột theo chiều cao ta thấy giá trị lực dọc mơ hình phần thân móng làm việc đồng thời cho kết nhỏ mơ hình kết cấu bên móng làm việc tách rời Sự chệnh lệch giá trị lực dọc thay đổi tăng dần theo chiều cao, lên cao độ chênh lệch lớn dần Đánh giá chung: Qua kết phân tích, so sánh nội lực cấu kiện cơng trình hai mơ hình Ta thấy chênh lệch giá trị nội lực có xảy mơ hình kết cấu bên móng làm việc tách rời với mơ hình kết cấu bên móng làm việc đồng thời, nhiên chênh lệch tương đối nhỏ Nội lực mơ hình kết cấu bên móng làm việc đồng thời nhỏ nội lực mơ hình kết cấu bên móng làm việc tách rời 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Mơ hình kết cấu bên nhà cao tầng móng làm việc đồng thời phương pháp phần tử hữu hạn mơ hình có kể đến tương tác, ứng xử qua lại phần kết cấu bên móng bên dưới, độ xác tương đối cao đem lại hiệu mặt kỹ thuật kinh tế cho cơng trình Mơ hình tính tốn thích hợp cho nhiều dạng cơng trình khác nhau, đặc biệt cơng trình nhà cao tầng xây vị trí đất yếu Ở mơ hình kết cấu bên móng làm việc đồng thời cho kết phân tích động lực học cơng trình theo hướng an tồn Kết kiểm tra cơng trình theo trạng thái giới hạn thứ (kiểm tra chuyển vị đỉnh, chuyển vị lệch tầng,…) cho giá trị lớn mơ hình kết cấu bên móng làm việc tách rời, chứng tỏ cho kết tin cậy an tồn Hơn hết với nhà cao tầng kiểm tra ổn định tổng thể cơng trình yếu tố quan trọng hết, phân tích kết cấu cơng trình nhà cao tầng nên sử dụng mơ hình tương tác đồng thời kết cấu bên móng bên Ngược lại, xu hướng nội lực cơng trình phân tích theo mơ hình kết cấu bên móng làm việc đồng thời nhỏ so với công trình mơ hình theo kết cấu bên móng làm việc tách rời Tuy nhiên, phân tích Chương chênh lệch hai mơ hình nhỏ, thấy sử dụng kết nội lực mơ hình tương tác đồng thời kết cấu bên móng để tính tốn cơng trình theo trạng thái giới thứ cho kết xác tin cậy Thơng qua đề tải nghiên cứu, sinh viên có số kiến nghị sau: - Khi phân tích kết cấu cho cơng trình cao 40m (theo TCVN 2737:1995 có xét đến gió động), cơng trình nằm vùng động đất cấp trở lên, mặt đơn giản, khối lượng độ cứng cơng trình gần khơng thay đổi nhiều theo chiều cao nhà sử dụng mơ hình kết cấu bên móng làm việc tách rời Bởi kết dao động, chuyển vị nội lực cơng trình khơng chênh lệch đáng kể so với sử dụng mơ hình kết cấu bên móng tương tác đồng thời - Đối với cơng trình cao tầng có mặt phức tạp, mặt đứng không liên tục, khối lượng độ cứng cơng trình khơng đồng theo chiều cao xây dựng khu vực địa chất yếu nên sử dụng mơ hình kết cấu bên 82 móng làm việc đồng thời phân tích kết cấu cơng trình Bởi vì, lúc xu hướng kết dao động, chuyển vị nội lực cơng trình có chênh lệch đáng kể hai mơ hình - Phần mềm Robot Structural Analysis Professional (RSAP) phần mềm phân tính kết cấu mạnh mẽ tính ổn định cao Autodesk, phân tích tốn phức tạp, cho kết tính tốn nhanh xác Do nên sử dụng phần mềm RSAP để xây dựng mơ hình phân tích kết cấu bên móng làm việc đồng thời Trong q trình nghiên cứu, sinh viên dù nỗ lực để nghiên cứu tài liệu, xây dựng mơ hình tính tốn để hồn thành tốt báo cáo Tuy nhiên hạn chế thời gian kiến thức, nên nghiên cứu đề tài chưa giải vấn đề sau: - Mặc dù mơ hình kết cấu bên móng làm việc đồng thời có kể đến ảnh hưởng đất nền, nhiên khơng phản ánh hết đặc trưng đất cơng trình, đặc biệt chưa kể đến biến dạng đất theo thời gian ảnh hưởng đến phân phối lại nội lực kết cấu bên - Do thực đánh giá kết cho trình khu vực địa chất đất nên khó đem đến kến đánh giá, kết luận kết dao động, chuyển vị nội lực cơng trình xác cao, mà mang tính chất tương đối 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] TCVN 10304:2014 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế [2] TCVN 2737:1995 – Tải trọng tác động [3] TCVN 9386:2012 – Thiết kế cơng trình chịu động đất [4] TS Trần Văn Tiếng – Bài giảng Nền móng nhà cao tầng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh [5] Phạm Tuấn Anh (2011) – Tính tốn móng bè cọc theo mơ hỉnh hệ số có xét đến độ tin cậy số liệu đất – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội [6] PGS.TS Bùi Quốc Bảo – Thiết kế Kết cấu Bê tông cốt thép theo TCVN 5574:2018 – Nhà xuất Xây dựng 2020 [7] Tô Văn Lận – Nền móng – Nhà xuất Xây dựng 2018 [8] Ths Lê Tùng Lâm – Tần số dao động riêng hệ kết cấu, yếu tố phân tích động lực nhà cao tầng – Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ hai Sự cố hư hỏng cơng trình Xây dựng [9] Nguyễn Hải Đăng, Bùi Trường Sơn - Ứng xử kết cấu khung, móng nơng, làm việc đồng thời – Tạp chí Địa kỹ thuật số năm 2008 Tiếng Anh [10] NEHRP Consultant Joint Venture – Soil and Structure Interaction for Building Structures 84