>> StructDesignPro

structdesignpro · Site Admin

Hỏi:
Có một số người sử dụng cách tính toán mô hình bình thường với chân cột là ngàm, sau khi có tải trọng truyền lên từng cột sẽ tính toán ra tải trọng truyền lên từng cọc (đối với công trình sử dụng móng cọc)
Khi đã có tải trọng truyền lên từng cọc thì họ tính toán các hệ số nền và độ cứng k của gối tựa đàn hồi,từ đó lại mô hình hoá lại trong chương trình ETABS với đài cọc là bản shell có chiều dày bằng đài cọc,còn dưới đó là các gối tựa đàn hồi là các cọc đã được mô hình hoá thành gối tựa đàn hồi với độ cứng đã tính ở trên và chạy lại để kiểm tra lại tải trọng truyền lên cọc và tính thép cho đaì cọc. Vậy thì nếu
ban đầu thì tính toán bình thường,sau đó mới từ cái tải trọng truyền lên cọc mà tính được để tính toán ra được hệ số nền ,độ cứng đàn hồi của gối tựa để mô hình lại và kiểm tra. Nếu không tin kết quả mình đã dùng để truyền lên cọc ,thì rõ ràng hệ số độ cứng đàn hồi mà tính được cũng không đáng được tin cậy.Như vậy có phải là trở thành thừa không?
Hơn nữa những hệ số của nền đất cũng đã không lường hết được rồi, thì có kiểm tra thế cũng vẫn chưa giải quyết ổn thoả vấn đề làm việc đồng thời giữa phần móng và phần thân !một vấn đề mà đã có nhiều nghiên cứu xong vẫn chưa được công bố rộng rãi cho các ksxd áp dụng,trước nay vẫn tính toán độc lập giưã hai phần công trình!
Trả lời:
Có lẽ, để mô hình hóa sự làm việc đồng thời giữa phần móng và phần thân thì phải có phần mềm tính toán kết cấu (Etabs, Sap) đưa được các yếu tố địa kỹ thuật vào (Như Plaxis Foundation 3D..) sau đó mô tả cả cọc vào hệ kết cấu. Nếu chỉ phân tích tuyến tính tĩnh hoặc động dùng SAP2000, thì vấn đề mô hình hóa này không có gì khó cả, có thể dùng phần tử solid cho toàn bộ móng. Cái khó là ở chỗ khả năng của phần mềm. Như SAP hoặc Etab không cho phép tự động mesh phần tử solid, bác vẽ phần tử rồi copy cũng được nhưng tốn thời gian, thêm nữa khi số nút lớn nó sẽ chạy mất vài ngày nếu máy tính của không đủ mạnh.
Có một phần mềm mô hình được sự làm việc đồng thời giữa móng và thân công trình; đó là Robot Millennium. Đầu tiên phải dùng Revit Structure dựng mô hình sau đó xuất qua Robot Millennium để phân tích nội lưc.
Một giải pháp khác là đơn giản hóa mô hình phần tử hữu hạn để giảm số bậc tự do là mô hình nền bằng lò xo theo phương đứng (t-z curve), theo phương ngang (p-y curve). Mô hình này không xét được sự tương tác giữa các cọc trong nhóm nên các đặc trưng của lò xo nền phải nhân với hệ số tương tác. Do vậy cọc có thể chia thành nhiều đoạn, các nút trên cọc được gán gối tựa đàn hồi.
Một cách khác là tính độ cứng cọc thông qua sức chịu tải của cọc và độ lún mà không cần phân phối. Cách này có vẻ an toàn vì ra được độ cứng lớn hơn.
Có thể làm theo cách sau: ban đầu phân tích cọc và nền bằng 1 phần mềm địa kĩ thuật, gọi là phân tích hiệu chỉnh để xác định độ cứng tương đương khi chịu tải trên mô hình đơn giản hóa là SAP2000 (hay bất kì 1 phần mềm phân tích kết cấu nào khác). Khi có đường giá trị khớp tốt nhất thì dùng giá trị này để phân tích kết cấu. Trong giai đoạn hiệu chỉnh người ta phải so sánh trạng thái ứng suất và biến dạng của nền(Dùng FEM để xác định chuyển vị của cọc rồi lấy giá trị chuyển vị này để phân tích kết cấu)
Độ cứng đàn hồi của cọc-đất phụ thuộc vào Young's Modulus (E) và Poisson's Ratio (p) của đất và của cọc. Của cọc thì dễ tính, còn của đất thì hiện nay các kết quả thí nghiệm đất tại VN không cho 2 đặc trưng trên nên bó tay. Đối với đài cọc và cọc, dùng phần tử solid cho kết quả tính như cổ điển, tải trọng truyền xuống cọc biên nhiều hơn cọc giữa.
_________________
Mời bạn đến với bách khoa toàn thư về kết cấu:.
http://vi.ketcau.wikia.com