Nghiên cứu thực nghiệm sự làm việc của đài cọc btct thiết kế theo phương pháp mô hình giàn ảo không gian

ðẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ HÒA ðỀ TÀI : NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ LÀM VIỆC CỦA ðÀI CỌC BTCT THIẾT KẾ THEO PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH GIÀN ẢO KHƠNG GIAN Chuyên ngành: Xây dựng dân dụng công nghiệp Mã ngành: 605820 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2009 CƠNG TRÌNH ðƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA ðẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học 1: TS HỒ HỮU CHỈNH Cán chấm nhận xét 1:…………………………………………… Cán chấm nhận xét 2:…………………………………………… Luận văn thạc sĩ ñược bảo vệ HỘI ðỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM, ngày ……… tháng ………… năm 2009 TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ðÀO TẠO SðH CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ðộc lập – Tự – Hạnh phúc Tp.HCM, ngày ………tháng …… Năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Lê Hòa Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 23/07/1982 Nơi sinh: Bình Dương Chuyên ngành: Xây dựng Dân dụng Công nghiệp MSHV: 02106528 I – TÊN ðỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM SỰ LÀM VIỆC CỦA ðÀI CỌC BTCT THIẾT KẾ THEO PHƯƠNG PHÁP MƠ HÌNH GIÀN ẢO KHƠNG GIAN II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - - Tìm hiểu cách đầy đủ lý thuyết mơ hình giàn ảo(STM) Trình bày, tính tốn phân tích, so sánh, đánh giá lý thuyết tính đài cọc vng tam giác cân theo phương pháp Mơ hình giàn ảo khơng gian (3D STM) (dựa theo tiêu tính tốn "Mtrise du BAEL 91 et des DTU Associés") theo phương pháp dầm console (Tiêu chuẩn Việt Nam) Phát triển tính tốn từ lý thuyết "Mtrise du BAEL 91 et des DTU Associés" cho tốn tổng qt đài cọc vng chịu tải trọng phức tạp Tiến hành thực nghiệm trường thu thập số liệu, khảo sát làm việc của: ñài cọc tam giác chịu tải trọng ñúng tâm, đài cọc vng chịu tải trọng tâm, đài cọc vuông chịu tải trọng lệch tâm Xử lý số liệu, nghiên cứu ứng xử cấu kiện, phân tích nứt, từ đánh giá so sánh độ tin cậy phương pháp, kiến nghị số vấn ñề liên quan III – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS HỒ HỮU CHỈNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN TS Hồ Hữu Chỉnh TRƯỞNG BAN QL CHUYÊN NGÀNH iv LỜI CẢM ƠN Xin gởi lời cám ơn chân thành ñến tất thầy PHỊNG QUẢN LÝ KHOA HỌC- SAU ðẠI HỌC, thầy cô KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ñã tận tình giảng dạy tận tâm truyền ñạt kiến thức vơ bổ ích suốt thời gian khóa cao học ðặc biệt, Xin kính gủi lịng biết ơn sâu sắc ñến thầy hướng dẫn luận văn cao học TS.HỔ HỮU CHỈNH, người thầy ñã dẫn dắt tác giả từ ý tưởng ban đầu, khơng ngại khó khăn gian khổ, khơng tiếc thời gian hạn hẹp ln quan tâm theo sát, có mặt tận trường thực nghiệm xa xơi, ln có lời hướng dẫn, nhữnh thiếu sót, yếu kém, ñộng viên, uốn nắn quý báo suốt trình thực luận văn Thành hơm đóng góp nhiều cơng sức bạn bè, đồng nghiệp Xin gửi lời cảm ơn ñến ñồng nghiệp, bạn hữu ñã cung cấp nhiều thông tin cần thiết, ý kiến quý báo Xin cám ơn Công ty Xây Dưng Cơ Khí Phú Lợi -Trạm ðăng Kiểm Phương tiện Cơ giới 61-03D ñã tạo ñiều kiện sân bãi cho tác giả thực luận văn Xin cảm ơn ba me, anh chị gia đình, người ln nguồn ñộng lực giúp tác giả vững bước ñến ñược ngày hôm Trong khoảng thời gian hạn hẹp giới hạn tài chính, tài liệu tham khảo thiết bị thí nghiệm, nên ln văn chắn khơng tránh khỏi sai xót Rất mong nhận ý kiến đánh giá, góp ý xây dựng thầy bạn đọc gần xa CHÂN THÀNH CẢM ƠN v TÓM TẮT Xuất vào đầu năm 1987, phương pháp phân tích tính tốn kết cấu mơ hình giàn ảo ứng dụng nhiều cấu kiện ñài cọc, trụ cầu, trụ va, dầm cao… Tuy nhiên, tài liệu kỹ thuật hướng dẫn tính tốn thiết kế kết cấu đài cọc bêtơng cốt thép phương pháp giàn ảo cịn hạn chế, ñặc biệt Việt Nam Luận văn có mục tiêu chính: (1) Nghiên cứu cách đầy đủ lý thuyết mơ hình giàn ảo, ứng dụng lý thuyết giàn ảo thiết kế ñài cọc càc tài liệu nước nước ngồi (2) Phân tích, so sánh, đánh giá kết phương pháp: phương pháp truyền thống (phương pháp moment hay phương pháp dầm console) phương pháp Mơ Hình giàn ảo khơng gian (3D STM) (3) Phát triển phát triển từ lý thuyết tính tốn đài cọc chịu nén tâm theo mơ hình giàn ảo khơng gian "Mtrise du BAEL 91 et des DTU Associés" để tính tốn cho đài cọc vng chịu tải trọng phức tạp (lệch tâm +moment uốn) (4) Tiến hành thực nghiệm trường mơ hình lớn (large scale) ñể thu thập kết tải trọng, biến dạng, ñộ võng… quan sát làm việc ñài cọc (5) Xử lý số liệu từ ñó phân tính đánh giá độ tin cậy phương pháp mơ hình giàn ảo khơng gian Rút số kết luận kiến nghị Các phương pháp phát triển kết luận văn hữu ích cho người kỹ sư thiết kế sở khoa học cho nghiên cứu kết cấu đài cọc bê tơng cốt thép vi MỤC LỤC Nhiệm vụ luận văn thạc sĩ iii Lời cảm ơn iv Tóm tắt .v Mục lục .vi Danh mục bảng ix Danh mục hình vẽ x Danh mục kí hiệu xvi Chương I: TỔNG QUAN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan 1.1.1 Mở ñầu ñặt vấn ñề 1.1.2 Tình hình nghiên cứu 1.1.3 Nhiệm vu luận văn 1.1.4 Mục tiêu phạm vi ñề tài 1.2 Hướng nghiên cứu .6 1.2.1 Phần lý thuyết 1.2.2 Phần thực nghiệm .8 Chương II: LÝ THUYẾT CƠ SỞ .9 2.1 Khái niệm 2.1.1 Móng cọc 2.1.2 ðài cọc .9 2.2 Lý thuyết tảng 2.2.1 Tính tốn đài cọc theo phương pháp Moment (Phương pháp dầm console) 2.2.2 Tính tốn đài cọc theo phương pháp giàn ảo không gian .11 2.2.2.1 Lý thuyết chung 11 2.2.2.2 Theo ACI SP-208 15 a Cường ñộ nén bê tông 15 b Cường ñộ chống, giằng vùng nút .16 vii 2.2.2.3 theo "MTRISE DU BAEL 91 ET DES DTU ASSOCIÉS” 22 a Tính tốn đài cọc 16 b Tính tốn đài vng cọc 21 2.3 Lý thuyết mở rộng .25 2.3.1 Bài tốn đài cọc vng cọc chịu tải lệch tâm .25 2.3.2 Bài toán tổng qt đài cọc vng chịu tải trọng phức tạp .33 2.4 Các ví dụ minh họa nhận xét 43 2.4.1 Ví dụ 1: Bài tốn đài vng tâm 43 2.4.2 Ví dụ 2: Bài tốn đài vng lệch tâm .47 2.4.3 Ví dụ 3: Bài tốn đài vng chịu tải trọng phức tạp .52 2.4.4 Nhận xét 54 Chương III: BÀI TOÁN THỰC NGHIỆM 57 3.1 Số liệu thí nghiệm .57 3.1.1 Cốt thép 57 3.1.2 Bê tông 58 3.2 Tính tốn tốn thực nghiệm .59 3.2.1 Tính tốn đài cọc tam giác .59 3.2.2 Tính tốn đài vng nén ñúng tâm .62 3.2.3 Tính tốn đài vng nén lệch tâm 64 3.3 Thực nghiệm 67 3.3.1 Tạo lập mơ hình 67 3.3.2 Thiết bị thí nghiệm 74 3.3.3 Phương pháp tiến hành 77 3.3.3.1 Tạo tải trọng 77 3.3.3.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 79 Chương IV: KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH 80 4.1 ðài cọc vng nén tâm 80 4.1.1 Kết tải trọng .81 4.1.2 Kết biến dạng 82 4.1.3 Kết chuyển vị 87 viii 4.1.4 Kết nội suy .88 4.1.5 Phân tích nứt 90 4.2 ðài cọc vuông nén lệch tâm 94 4.2.1 Kết tải trọng .95 4.2.2 Kết biến dạng 96 4.2.3 Kết chuyển vị .103 4.2.4 Kết nội suy 104 4.2.5 Phân tích nứt .106 4.3 ðài cọc tam giác nén ñúng tâm .107 4.3.1 Kết tải trọng 107 4.3.2 Kết chuyển vị .108 4.3.3 Phân tích nứt .109 Chương V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .112 5.1 Kết luận 113 5.2 Kiến nghị 116 Tài liệu tham khảo .118 Phụ lục xx Lý lịch trích ngang xxix ix DANH MỤC CÁC BẢNG Chương I Chương II 2.1 Cường độ bê tơng chống vùng nút .16 Chương III 3.1 Bảng kết tính tốn tải trọng lớn cho ñài tam giác .61 3.2 Bảng kết tính tốn tải trọng lớn cho đài vng nén tâm .63 3.3 Bảng kết tính tốn tải trọng lớn cho đài vng nén lệch tâm 66 Chương IV Chương V Phục lục Phụ lục 1: Bảng kết tính tốn biến dạng lý thuyết đài cọc vng nén tâm xx Phụ lục 2: Bảng kết ño biến dạng chuyển vị đài cọc vng nén tâm xxi Phụ lục 3: Bảng kết ño biến dạng (Hạ tải) đài cọc vng nén tâm .xxii Phụ lục 4: Bảng kết tính tốn tải trọng theo mơ hình giàn ảo từ kết đo biến dạng ñài cọc vuông nén ñúng tâm xxiii Phụ lục 5: Bảng kết tính tốn biến dạng lý thuyết đài cọc vuông nén lệch tâm .xxiv Phụ lục 6: Bảng kết ño biến dạng chuyển vị ñài cọc vuông nén lệch tâm xxv Phụ lục 7: Bảng kết tính tốn biến dạng (Hạ tải) lý thuyết đài cọc vng nén lệch tâm xxvi Phụ lục 8: Bảng kết tính tốn tải trọng theo mơ hình giàn ảo từ kết đo biến dạng đài cọc vng nén lệch tâm xxvii Phụ lục 9: Bảng kết ño tải trọng chuyển vị ñài tam giác .xxviii x DANH MỤC HÌNH VẼ Chương I 1.1a Mơ hình giàn ảo cho đài trụ cầu .3 1.1b Hình đài cọc thí nghiệm 1.2 Mơ hình thí nghiệm 1.3 Một số ví dụ mơ hình giàn ảo 1.4 Mơ hình giàn ảo lựa chọn tính tốn luận văn Chương II 2.1 Sơ đồ tính tốn đài cọc theo phương pháp Moment 10 2.2 Sơ đồ tính tốn đài cọc theo phương pháp Moment .11 2.3 Sơ ñồ tính tốn đài vng cọc theo phương pháp Moment 11 2.4 Sự phân bố vùng B vùng D hệ khung 12 2.5 Mô tả vùng D 13 2.6 ðường ñồng ứng suất cấu kiện 13 2.7 Sơ ñồ giàn ảo khơng gian cho đài cọc tam giác 17 2.8 Sơ ñồ thuật giải tốn đài cọc tam giác 20 2.9 ðặc trưng kích thước tải trọng đài cọc vng chịu tải tâm 21 2.10 Sơ đồ giàn ảo khơng gian ñài cọc vuông chịu tải ñúng tâm 21 2.11 Sơ đồ thuật giải tốn đài cọc vng chịu tải tâm 24 2.12 ðặc trưng kích thước tải trọng đài cọc vng chịu tải lệch tâm 25 2.13 Sơ ñồ giàn ảo đài cọc vng chịu tải trọng lệch tâm .25 2.14 Phân vùng diện tích chịu lực đài cọc vng 26 2.15 Mơ tả góc nghiêng φ 27 2.16 Sơ đồ thuật giải tốn đài cọc vng chịu nén lệch tâm 32 Nghiên cứu thực nghiệm làm việc ñài cọc BTCT thiết kế theo phương pháp mơ hình giàn ảo khơng gian CHƯƠNG V cường độ cao tập trung gần hồn tồn ứng suất vào vị trí Có thể tiên đốn rằng, phương hay vị làm việc trước mà vượt khả chịu lực cạnh cịn lại bắt đầu cơng việc Giá trị biến dạng thép đài cọc bắt ñầu xuất vết nứt 60-65% giá trị giới dạng chảy Ứng với cấu kiện ñài cọc, thép khơng thể đạt đến trạng thái chảy đài cọc phá hoại 5.2 KIẾN NGHỊ: Hiện giới nghiên cứu lý thuyết giàn ảo không gian giai ñoạn ñầu Ở Viêt Nam, thiết kế cơng trình sử dụng phương pháp giàn ảo xa lạ, lý thuyết giàn ảo 2D ñược giới thiệu tiêu chuẩn thiết kế trụ cầu Lý thuyết Mơ hình giàn ảo khơng gian gần chưa ñược biết ñến nghiên cứu Trong luận văn này, thời gian hạn chế giới hạn tài chính, số lượng mẫu thí nghiệm chưa nhiều nên khơng thể đại diện cho tồn hệ ñài cọc, hay chứng minh ñúng ñắn lý thuyết giàn ảo khơng gian Do đó, để có sức thuyết phục nhận định xác cần có nghiên cứu thí nghiệm với số lượng mẫu nhiều đa dạng kích cỡ Tác giả dựa vào phân tích, nhận định số liệu ỏi để kiến nghị số vấn ñề sau: Phương pháp Moment tính tốn đài cọc khơng cịn phù hợp tỏ nhiều nhược ñiểm giới ngày phát triển phương pháp giàn tiên tiến ưu việt hơn, tiết kiệm Vì ứng dụng phương pháp giàn ảo cần thiết thực tiễn Có thể mở rộng biên độ góc nghiêng chống từ 450≤ φ≤550 (tiêu chuẩn Pháp [4]) lên 400≤ φ≤600 theo thực nghiệm ñã kiểm chứng Hoặc ứng dụng tiêu chuẩn AIC 318 có 250≤ φ≤650 tiêu chuẩn Thụy Sỹ có 260≤ φ≤640 kết hợp với điều kiện xuyên thủng tiêu chuẩn Việt Nam theo công thức ñã nêu chương II: N ≤ 0.75(bc + ho) x ho x Rk x Cần thiết tính tốn thêm lực kéo kéo bê tơng Vì khơng cấu kiện dầm, mà đài cọc cấu kiện có nhịp ngắn, nên khả chịu kéo bê tơng đóng vai trị khơng nhỏ Khi có kết xác hầu hết tài liệu tính tốn mơ hình giàn ảo ñều bỏ qua chịu kéo bê tông ðiều chấp nhận ñược Trang 116 Nghiên cứu thực nghiệm làm việc ñài cọc BTCT thiết kế theo phương pháp mơ hình giàn ảo khơng gian CHƯƠNG V Những kiến nghị cho hướng nghiên cứu tiếp theo: - Nghiên cứu lý thuyết giàn cho ñài cọc chữ nhật ña giác với số lượng cọc nhiều Nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng φ ñến làm việc ñài theo lý thuyết giàn ảo không gian Nghiên cứu làm việc đài thiết theo mơ hình giàn ảo khơng gian có xét đến yếu tố rung động động đất Khảo sát, ñánh giá làm việc ñài sau trạng thái giới hạn Sử dụng lý thuyết ñã nêu nghiên cứu thực nghiệm tốn đài cọc chịu nhổ Trang 117 Nghiên cứu thực nghiệm làm việc đài cọc BTCT thiết kế theo phương pháp mơ hình giàn ảo không gian TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Prof Andrew Whittker, “Bài giảng môn học: Phân Tích Ứng Xử & Thiết kế BTCT” Biên dịch: PhD Hồ Hữu Chỉnh Chương Chương [2] Châu Ngọc Ẩn, “Nền Móng” , Nhà xuất ðại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh 2002, mục 4.5, pp 263-278 [3] ACI Committee 318 Structural Building code, “Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary” pp 353-366 (ACI 318M-05) [4] Jean Perchat, Jean Roux, "Mtrise du BAEL 91 et des DTU Associés", édition eyrolles, 61, Bld Saint-Germain, 75240 Paris Cedex 05, 1992, Chapter V, pp 145188 [5] V.V Nori and M.S Tharval, “Design of Pile cap – Struit and Tie model Method”, Point of view April 2007, The Indian Concrete Journal, pp 13-19 [6] Dr.C.C.Fu, Ph.DP.E, The Best Center University of Maryland, “ The Strut and Tie Model of Concrete Structures”, Present to The Maryland State Highway Administration August 21, 2001 [7] Schlaich, J, Schafer, K & Jennewein, M, (1987), “Toward a consistent design of structural concrete”, Prestressed Concrete Institute, Journal, Vol 32, No.3, MayJune, pp 74-150’ [8] Liang, Q Q Uy, B., and Steven G.P “ Performance-Based Optimisation for Strut-Tie Modeling of Structural Concrete” Journal of Structural Engineering Vol 128 June 2002: pp 815-823 [9] Yun and Rameriz, (1996) “Strength of Struts and nodes in strut-and-tie model”, Journal of Structural Engineering Vol 122 Jan 1996: p.20-29 [10] Abdul Kadir Bin Ahyat, “Analysis and Design os Hammerhead Brigde Pier Using Strut and tie method” Universiti Teknologi Malaysia [11] AASTHO LFD “Stantard Specifications”, Sixteenth Edition, American Association os State Highway and Tranportation Officials, Washington, D.C., 1996 Trang 118 Nghiên cứu thực nghiệm làm việc ñài cọc BTCT thiết kế theo phương pháp mơ hình giàn ảo khơng gian TÀI LIỆU THAM KHẢO [12] Lê Hoàng Tuấn, “Sức Bền Vật Liệu tập II”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 1998, Chương IX , Mục 3, pp 16-28 [13] Bộ Xây Dưng, “Giáo Trình Kết Cấu Bê Tơng Cốt Thép”, Nhà Xuất Bản Xây Dưng 2004, Chương mục B pp 54-67, Chương mục A pp 67-85, Chương pp136-150 [14] Lều Thọ Trình, “Cơ học kết Cấu, tập I”, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ thuật 2002 [15] Lều Thọ Trình, “Cơ học kết Cấu, tậpII”, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ thuật 2002 [16] Huỳnh Ngọc Minh, “Luận Văn Cao học- Phân tích tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép phương pháp Mơ hình giàn ảo khơng gian”, Trường ðại học Bách Khoa 2008 [17] Liang-Jenq Leu, Chang-Wei Huang, Chuin-Shan Chen-M.ASCE, Ying-Po Liao “Strut-and-Tie Design Methodology for Three-Dimensional Reinforced Concrete Structures” Journal of Structural Engineering, Vol.132, No.6, June 1, 2006, pp 929-938 [18] Karl-Heinz Reineck “Examples for the Design of Structural Concrete with Strutand-Tie Models” Sessions at the Fall Convention in Phoenix, October 27 to November 1, 2002, ACI Special Publication SP208 [19] J.Schlaich, K.Schafer “Design and Detailing of Structural Concrete Using Strutand-Tie Models” The Structural Engineer, Vol.69, No.6, March 1991 [20] Henry Thomer “Conception et calcul des structures de bâtiment” Presses de l’école nationale des Ponts et Chausse’es, 1996, Tome 4, Chapitre [21] Attila B.Beres, Ph.D., P.E., and Basile G.Rabbat, Ph.D., S.E., “Strut-and-Tie Model for Structural Concrete Design” Professional Development Series, Porland Cement Association, October 2007 [22] Arthur H Nilson, David Darwin, Charles W Dolan “Design of Concrete Structures, Thirteenth Edition” The McGraw-Hill Companies, 2004, Chapter 10 [23] Wai-Fah Chen, Eric M Lui “Principles of Structural Design” Published in 2006 Trang 119 Nghiên cứu thực nghiệm làm việc ñài cọc BTCT thiết kế theo phương pháp mơ hình giàn ảo khơng gian TÀI LIỆU THAM KHẢO by CRC Press, Taylor & Francis Group, Chapter [24] PGS.TS Bùi Cơng Thành “Gíao trình tính tốn tối ưu kết cấu” Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, Trường ðại Học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, 2006 [25] Bùi Cơng Thành “Cơ Kết Cấu Nâng Cao” Nhà xuất ðại Học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, 2004 [26] _“Practical design of structural concrete”, 1999, FIP Recommendations [27] IRC21, “Cement Concrete” (Plain and Reinforced), Indian Road Congress code, New Delhi [28] Tiêu chuẩn xây dựng Việt nam, TCXDVN 356:2005 “ Kết Cấu Bê tông Bê tông Cốt Thép- Tiêu Chuẩn Thiết kế”, Hà Nội, 2005 [29] Shamsher Prakash- Hari D.Sharma, “ Móng cọc thực tế xây dựng” NXB Xây Dựng, Hà Nội, 1999 Trang 120 xx PHỤ LỤC * Ghi chú: Các số liệu tải trọng phần Phụ Lục chưa tính đến trọng lượng thân đài cọc Phụ lục 1: Bảng kết tính tốn biến dạng lý thuyết ðài cọc vng nén tâm: Biến dạng thép Biến dạng thép Áp Tải Lực kéo ñường chéo,(4) cạnh (1).(2), (3) lực(KG/cm2) trọng(Tấn) (T) -6 (x10-6mm) (x10 mm) 0 0 20 8.3095 1.449 153.756 163.07 40 16.619 2.889 306.558 325.14 60 24.929 4.348 461.375 489.34 80 33.238 5.797 615.132 652.41 100 41.548 7.247 768.994 815.6 120 49.857 8.696 922.75 978.67 140 58.167 10.145 1076.51 1141.7 160 66.476 11.595 1230.37 1304.9 180 74.786 13.044 1384.13 1468 200 83.095 14.493 1537.88 1631.1 220 91.405 15.943 1691.74 1794.3 240 99.714 17.392 1845.5 1920 260 108.02 18.841 1920 270 112.18 19.566 280 116.33 20.29 290 120.49 21.016 300 124.64 21.74 310 128.8 23.326 320 132.95 23.189 330 137.11 23.915 350 145.42 25.364 ` -226 -220 -215 -217 -207 -203 -198 -193 -186 -187 -176 -140 -89 -21 26 90 160 258 397 597 741 931 -225 -222 11 -217 -220 19 -209 23 -205 28 -197 33 -198 40 -187 39 -180 50 -169 86 -158 137 -146 205 -127 252 -120 316 -112 386 -106 484 -100 623 -93 823 -67 967 -49 1157 -15 ∆ξ1 ` 350 145.41625 7310 1068 1294 33 *Ghi chú: Các số liệu in ñậm số liệu đài hình thành vết nứt 12h 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 270 280 290 300 310 320 330 350 8.3095 16.619 24.9285 33.238 41.5475 49.857 58.1665 66.476 74.7855 83.095 91.4045 99.714 108.0235 112.1783 116.333 120.4878 124.6425 128.7973 132.952 137.1068 145.4163 Thời gian (phút) ∆t Áp lực Tải trọng (KN/cm2) (Tấn) 258 377 16 20 28 27 38 45 56 67 79 98 105 113 119 125 132 158 176 210 -763 -757 -751 -755 -744 -740 -731 -733 -724 -721 -713 -704 -683 -662 -650 -620 -582 -520 -358 -72 81 259 ∆ξ2 Phụ Lục 2: Bảng kết ño biến dạng chuyển vị ñài cọc vuông nén ñúng tâm: xxi 1140 751 -218 -213 12 -205 -206 19 -196 23 -186 32 -172 30 -170 39 -152 42 -126 50 -85 59 -29 80 37 101 99 113 131 143 172 181 207 243 257 405 334 691 473 844 564 1022 688 ∆ξ3 0.010 0.022 0.035 0.051 0.062 0.080 0.092 0.112 0.122 0.137 0.155 0.173 0.184 0.198 0.210 0.220 0.230 0.255 0.277 0.301 0.332 Ch.vị ∆(mm) 969 0.341 13 12 22 32 46 48 66 92 133 189 255 317 349 390 425 475 552 691 782 906 ∆ξ4 ` 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 350 320 310 300 290 280 270 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 145.4163 132.952 128.7973 124.6425 120.4878 116.333 112.1783 108.0235 99.714 91.4045 83.095 74.7855 66.476 58.1665 49.857 41.5475 33.238 24.9285 16.619 8.3095 Thời gian ∆t (phút) Áp lực Tải trọng (KN/cm2) (Tấn) 1068 1072 1069 1069 1074 1069 1072 1069 1073 1037 983 931 862 787 692 592 485 386 271 163 120 1 31 85 137 206 281 376 476 583 682 797 905 948 33 38 37 37 41 38 43 40 43 34 23 11 -5 -20 -42 -62 -84 -100 -118 -139 -145 ∆ξ1 4 10 10 10 22 38 53 75 95 117 133 151 172 178 377 382 381 381 384 382 386 393 389 361 317 275 210 160 79 -4 -91 -171 -269 -362 -404 ∆ξ2 0a 4 16 12 16 60 102 167 217 298 381 468 548 646 739 781 751 756 775 755 757 756 759 756 756 732 695 658 611 561 491 417 339 267 184 104 65 ∆ξ3 Phụ lục 3: Bảng kết ño biến dạng chuyển vị(Hạ tải) ñài cọc vng nén tâm : xxii 24 5 19 56 93 140 190 260 334 412 484 567 647 686 0 0 -0.005 -0.005 -0.015 -0.025 -0.03 -0.04 -0.067 -0.147 -0.115 -0.145 -0.175 -0.205 -0.245 -0.266 -0.295 -0.31 ∆ξ4 Chuyển vị 11 19 23 28 33 40 39 50 86 137 205 252 316 386 484 623 823 967 1157 8.3095 16.619 24.929 33.238 41.548 49.857 58.167 66.476 74.786 83.095 91.405 99.714 108.02 112.18 116.33 120.49 124.64 128.8 132.95 137.11 145.42 16 20 28 27 38 45 56 67 79 98 105 113 119 125 132 158 176 210 12 19 23 32 30 39 42 50 59 80 101 113 143 181 243 405 691 844 1022 ∆ξ2 ∆ξ3 13 12 22 32 46 48 66 92 133 189 255 317 349 390 425 475 552 691 782 906 0.000 0.057 0.104 0.085 0.179 0.217 0.264 0.311 0.377 0.368 0.471 0.810 1.291 1.932 2.375 2.978 3.638 4.561 5.871 7.756 9.113 10.904 ` 0.000 0.028 0.075 0.047 0.151 0.188 0.264 0.254 0.358 0.424 0.528 0.631 0.744 0.924 0.990 1.065 1.121 1.178 1.244 1.489 1.659 1.979 0.000 0.057 0.113 0.075 0.179 0.217 0.302 0.283 0.368 0.396 0.471 0.556 0.754 0.952 1.065 1.348 1.706 2.290 3.817 6.512 7.954 9.631 Lực Kéo (T) 0.000 0.047 0.123 0.113 0.207 0.302 0.434 0.452 0.622 0.867 1.253 1.781 2.403 2.987 3.289 3.675 4.005 4.476 5.202 6.512 7.370 8.538 43.554 9.132 0.000 0.229 0.458 0.306 0.726 0.879 1.223 1.146 1.490 1.605 1.910 2.254 3.056 3.859 4.317 5.463 6.915 9.284 15.473 26.400 32.246 39.046 Tải Lực kéo trọng Thanh3 (T) 13.940 10.743 0.000 0.162 0.432 0.270 0.864 1.081 1.513 1.459 2.053 2.431 3.026 3.620 4.268 5.295 5.673 6.105 6.430 6.754 7.132 8.537 9.509 11.346 Lực kéo Tải thanh2 trọng (T) (T) 69.916 2.431 0.000 0.324 0.594 0.486 1.027 1.243 1.513 1.783 2.161 2.107 2.702 4.647 7.402 11.076 13.616 17.074 20.856 26.151 33.661 44.467 52.248 62.514 Lực kéo Tải ∆ξ4 thanh1 trọng (T) (T) 145.42 1294 258 1140 969 12.195 ∆ξ1 Tải trọng (Tấn) 52.356 0.000 0.270 0.702 0.648 1.189 1.729 2.485 2.593 3.566 4.971 7.186 10.212 13.778 17.128 18.857 21.072 22.963 25.665 29.825 37.335 42.252 48.952 Tải trọng (T) Phụ lục 4: Kết tính tốn tải trọng theo mơ hình giàn ảo từ kết đo biến dạng đài cọc vng nén ñúng tâm xxiii ` 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 270 280 290 300 310 0 8.3095 0.850 16.619 1.700 24.929 2.550 33.238 3.400 41.548 4.970 49.857 5.010 58.167 5.950 66.476 6.780 74.786 7.650 83.095 8.500 91.405 9.350 99.714 10.200 108.02 11.050 112.18 11.470 116.33 11.900 120.49 12.320 124.64 12.750 128.8 13.170 Tải Lực Áp lực trọng (KG/cm2) (T) (T) 202 405 600 811 1186 1196 1420 1618 1826 1920 0.213 0.425 0.638 0.850 1.243 1.253 1.488 1.700 1.913 2.125 2.338 2.550 2.763 2.868 2.975 3.080 3.188 3.293 141 282 423 564 825 831 987 1125 1269 1411 1552 1693 1834 1904 1920 1.19 2.38 3.569 4.760 6.950 7.140 8.330 9.520 10.710 11.900 13.090 14.280 15.470 16.060 16.660 17.250 17.850 18.440 189 378 568 757 1106 1136 1325 1515 1704 1894 1920 0.298 0.595 0.892 1.190 1.738 1.785 2.083 2.380 2.678 2.975 3.273 3.570 3.867 4.015 4.165 4.313 4.463 4.610 126 252 378 505 737 757 883 1010 1136 1262 1389 1515 1641 1704 1767 1830 1894 1920 1.983 3.970 5.949 7.930 11.590 11.900 13.880 15.860 17.850 19.830 21.810 23.800 25.780 26.770 27.760 28.750 29.740 30.740 189 379 568 757 1106 1136 1325 1514 1704 1893 1920 0.495 0.992 1.487 1.982 2.897 2.975 3.470 3.965 4.462 4.957 5.452 5.950 6.445 6.692 6.940 7.187 7.435 7.685 157 315 473 630 922 946 1104 1261 1420 1577 1735 1893 1920 Biến Biến Biến Biến Biến Biến Lực Lực Lực Lực Lực dang dang dạng dang Thanh dạng dang 1' thanh 2' (T) 3’ 1’ 2,4 2’ thanh (T) (T) (T) (T) (x10-6mm) (x10-6mm) (x10-6mm) (x10-6mm) 3' (x10-6mm) (x10-6mm) Phụ lục Bảng kết tính tốn biến dạng lý thuyết đài cọc vng nén lệch tâm: xxiv ∆ξ1 ∆ξ2 ∆ξ3 ∆ξ4 ` 11 21 29 32 33 34 39 56 68 86 92 87 82 77 88 97 85 69 0 -49 209 -34 257 892 20 8.3095 -49 209 -30 261 896 40 16.619 10 -45 211 -21 13 266 899 60 24.929 15 -43 212 -20 14 270 13 903 80 33.238 20 -33 16 222 13 -7 27 283 26 913 100 41.548 25 -27 22 227 18 35 291 34 921 120 49.857 30 -29 20 225 16 37 295 38 924 140 58.167 35 -21 28 233 24 13 47 298 41 925 160 66.476 40 -15 34 239 30 20 54 300 43 926 180 74.786 45 -10 39 245 36 32 66 309 52 931 200 83.095 50 -3 46 250 41 47 81 315 58 948 220 91.405 55 49 254 45 59 93 320 63 960 240 99.714 60 10 59 253 44 102 136 331 74 978 260 108.02 65 17 66 270 61 132 166 338 81 984 270 112.18 70 21 70 270 61 145 179 336 79 979 280 116.33 75 21 70 264 55 173 207 336 79 974 290 120.49 80 26 75 268 59 278 312 337 80 969 300 124.64 85 175 224 288 79 898 932 350 93 980 310 128.8 90 223 272 299 90 993 1027 361 104 989 20 310 128.8 110 227 276 287 78 1022 1056 350 93 977 720 310 128.8 830 395 444 287 78 1134 1168 324 67 961 *Ghi chú: Các số liệu in ñậm số liệu đài hình thành vết nứt ∆t ∆ξ2’ Thời Gian (phút) 2’ Áp lực Tải trọng (KG/cm2) (Tấn) Phụ lục 6: Bảng kết ño biến dạng chuyển vị đài cọc vng nén lệch tâm: xxv 115 120 125 129 141 149 154 158 166 176 180 185 200 218 227 252 289 646 719 730 872 3’ 10 14 26 34 39 43 51 61 65 70 85 103 112 137 174 531 604 615 757 ∆ξ3’ 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.07 0.095 0.11 0.125 0.14 0.158 0.17 0.18 0.19 0.195 0.22 0.245 0.27 0.29 0.295 Chuyển vị ` Phụ lục 7: Bảng kết ño biến dạng chuyển vị(Hạ tải) ñài cọc vuông nén lệch tâm: Thời Áp lực Tải trọng ∆ξ3 ∆ξ4 gian ∆t ∆ξ1 ∆ξ2 (Tấn) (KG/cm2) (phút) 310 128.8 356 257 1134 322 300 124.64 360 259 1135 322 290 120.49 10 357 256 1135 322 280 116.33 15 360 258 1133 319 270 112.18 20 360 258 1136 322 260 108.02 25 358 257 1135 320 240 99.714 30 362 266 1044 90 329 220 91.405 35 355 262 1003 131 328 200 83.095 40 346 10 263 962 172 330 180 74.786 45 336 20 256 904 230 325 160 66.476 50 320 36 252 849 285 312 10 140 58.167 55 302 54 249 798 336 317 5 120 49.857 60 280 76 240 17 727 407 308 14 100 41.548 65 254 102 236 21 659 475 303 19 80 33.238 70 230 126 231 26 594 540 296 26 60 24.929 75 199 157 226 31 530 604 290 32 40 16.619 80 169 187 218 39 456 678 280 42 20 8.3095 85 131 225 211 46 360 774 271 51 0 90 101 255 210 47 292 842 266 56 xxvi ∆ξ2’ 0 2 32 16 17 15 10 2 18 23 33 37 2’ 959 959 959 957 957 955 927 975 976 974 969 964 961 957 950 941 936 926 922 869 869 872 871 870 867 859 842 831 816 794 774 745 741 678 637 586 484 404 3’ 0 2 10 27 38 53 75 95 124 128 191 232 283 385 465 ∆ξ3’ -0.02 -0.02 -0.02 -0.03 -0.03 -0.04 -0.045 -0.06 -0.07 -0.1 -0.12 -0.14 -0.16 -0.18 -0.21 -0.23 -0.25 -0.27 Chuyển vị xxvii Phụ lục 8: Kết tính tốn tải trọng theo mơ hình giàn ảo từ kết đo biến dạng đài cọc vng nén lệch tâm: Tải Tải Tải Biến Biến Lực Lực Áp lực ∆ξ3 trọng trọng trọng dạng dạng3’ ∆ξ3’ 3’ (KG/cm2) thực tế lý thuyết lý thuyết -6 -6 (x10 mm) (x10 mm) (T) (T) (T) (T) (T) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 270 280 290 300 310 310 310 ` 8.3095 16.619 24.929 33.238 41.548 49.857 58.167 66.476 74.786 83.095 91.405 99.714 108.02 112.18 116.33 120.49 124.64 128.8 128.8 128.8 -34 -30 -21 -20 -7 13 20 32 47 59 102 132 145 173 278 898 993 1022 1134 13 14 27 35 37 47 54 66 81 93 136 166 179 207 312 932 1027 1056 1168 0.000 0.042 0.136 0.147 0.283 0.366 0.387 0.492 0.565 0.691 0.848 0.974 1.424 1.738 1.874 2.168 3.267 9.759 10.754 11.058 12.230 0.000 0.156 0.506 0.545 1.052 1.363 1.441 1.830 2.103 2.570 3.155 3.622 5.297 6.465 6.971 8.062 12.151 36.298 39.998 41.127 45.489 115 120 125 129 141 149 154 158 166 176 180 185 200 218 227 252 289 646 719 730 872 10 14 26 34 39 43 51 61 65 70 85 103 112 137 174 531 604 615 757 0.000 0.094 0.188 0.264 0.490 0.641 0.735 0.810 0.961 1.150 1.225 1.319 1.602 1.941 2.111 2.582 3.280 10.008 11.384 11.592 14.268 0.000 0.351 0.701 0.981 1.823 2.383 2.734 3.014 3.575 4.276 4.557 4.907 5.959 7.221 7.851 9.604 12.198 37.224 42.342 43.113 53.268 xxviii Phụ lục 9: Bảng kết ño tải trọng chuyện vị đài tam giác Q trình hạ tải: Quá trình tăng tải Chuyển Chuyển Áp lực Tải trọng P ∆t Vị Vị P(T) (KN/CM2) (phút) (mm) (mm) 0.00 0.01 330.00 137.11 0.00 5.00 5.00 10 4.15 0.01 320.00 132.95 0.00 5.00 5.00 20 8.31 0.01 310.00 128.80 0.00 5.00 5.00 30 12.46 0.01 300.00 124.64 0.00 5.00 5.00 40 16.62 0.01 290.00 120.49 0.00 5.00 5.00 50 20.77 0.01 280.00 116.33 0.01 5.00 5.00 60 24.93 0.01 270.00 112.18 0.01 5.00 5.00 70 29.08 0.01 260.00 108.02 0.01 5.00 5.00 80 33.24 0.01 250.00 103.87 0.01 5.00 5.00 90 37.39 0.02 240.00 99.71 0.01 5.00 5.00 100 41.55 0.03 230.00 95.56 0.02 5.00 5.00 110 45.70 0.04 220.00 91.40 0.02 5.00 5.00 120 49.86 0.05 210.00 87.25 0.02 5.00 5.00 130 54.01 0.05 200.00 83.10 0.03 5.00 5.00 140 58.17 0.06 190.00 78.94 0.03 5.00 5.00 150 62.32 0.07 180.00 74.79 0.04 5.00 5.00 160 66.48 0.08 170.00 70.63 0.04 5.00 5.00 170 70.63 0.09 160.00 66.48 0.05 5.00 5.00 180 74.79 0.10 150.00 62.32 0.06 5.00 5.00 190 78.94 0.11 140.00 58.17 0.07 5.00 5.00 200 83.10 0.13 130.00 54.01 0.085 5.00 5.00 210 87.25 0.15 120.00 49.86 0.10 5.00 5.00 220 91.40 0.17 110.00 45.70 0.12 5.00 5.00 230 95.56 0.19 100.00 41.55 0.14 5.00 5.00 240 99.71 0.21 90.00 37.39 0.16 5.00 5.00 250 103.87 0.23 80.00 33.24 0.18.5 5.00 5.00 260 108.02 0.25 70.00 29.08 0.21 5.00 5.00 270 112.18 0.27 60.00 24.93 0.24 5.00 5.00 280 116.33 0.35 50.00 20.77 0.275 5.00 5.00 290 120.49 0.38 40.00 16.62 0.30 5.00 5.00 300 124.64 0.42 30.00 12.46 0.33 5.00 5.00 310 128.80 0.45 20.00 8.31 0.36 5.00 5.00 320 132.95 0.47 10.00 4.15 0.37 5.00 5.00 330 137.11 0.48 0.00 0.00 0.38 720 330 137.11 0.48 *Ghi chú: số in ñậm số liệu đài hình thành vết nứt ∆t Áp lực Tải trọng P P(T) (phút) (KN/CM ) ` xxix LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: LÊ HỊA Ngày, tháng, năm sinh: 23/07/1982 Nơi sinh: Bình Dương ðịa liên lạc: 420 ðại lộ Bình Dương, Thạnh Bình, An Thạnh, Thuận An, Bình Dương Q TRÌNH ðÀO TẠO (Bắt ñầu từ ðại học ñến nay) 2000 – 2005: sinh viên hệ quy trường ðại học Bách khoa TP.HCM, chun ngành Cảng Cơng trình Biển 2006 – nay: học viên cao học trường ðại học Bách khoa TP.HCM, chuyên ngành Xây dựng dân dụng công nghiệp Q TRÌNH CƠNG TÁC (Bắt đầu từ làm ñến nay) 2007 – tháng năm 2009 : Nhân viên ban Dự Án Cơng Trình Cơng ty Nhựa thiếu Niên Tiền Phong Phía Nam ... hành thực nghiệm kiểm tra kết thu so với phương pháp tính mơ hình ñài cọc vuông ñài cọc tam giác Trang Nghiên cứu thực nghiệm làm việc ñài cọc BTCT thiết kế theo phương pháp mơ hình giàn ảo không. .. 20 Nghiên cứu thực nghiệm làm việc ñài cọc BTCT thiết kế theo phương pháp mơ hình giàn ảo khơng gian CHƯƠNG II B Tính tốn đài vng cọc : (mục trang 159-164) Xét đài cọc vng cọc có hình sau: Hình. .. Nghiên cứu thực nghiệm làm việc ñài cọc BTCT thiết kế theo phương pháp mơ hình giàn ảo khơng gian CHƯƠNG I trình bày phương pháp tính tốn tối ưu tốn đài cọc có hình dạng phức tạp Phương pháp giải