Tải bản đầy đủ
3 THIẾT LẬP MÔ HÌNH 3D BỂ NƯỚC NGẦM

3 THIẾT LẬP MÔ HÌNH 3D BỂ NƯỚC NGẦM

Tải bản đầy đủ

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Tên tổ hợp

Loại

Cấu trúc tổ hợp

Ý nghĩa

COMB1

ADD

1.0 TT + 1.0 HT

Tính bản nắp

COMB2

ADD

1.0 TT + 1.0 NUOC

Tính bản nắp, bản thành,
bản đáy

COMB3

ADD

1.0 TT + 1.0 DAT

Tính bản nắp, bản thành,
bản đáy

COMB4

ADD

1.0 TT+0.9 HT+0.9 NUOC

Tính bản nắp, bản thành,
bản đáy

COMB5

ADD

1.0 TT+ 0.9 HT+ 0.9 DAT

Tính bản nắp, bản thành,
bản đáy

BAO

ENVE

MAX (COMB1, COMB2,…,COMB5)

Tính bản nắp, bản thành,
bản đáy

6.3.3 Xác định hệ số nền ks
Bể nước ngầm nằm hoàn toàn trong lớp đất 1: Bùn sét màu xám đen, trạng thái chảy, bề dày h
= 19.9m, nằm ở độ sâu -1.5m đến -21.4m.
Khi mô hình trong SAP để giải bài toán trên nền đàn hồi cần xác định độ cứng của lò xo dựa
trên hệ số nền ks

6.3.3.1 Định nghĩa
Nếu móng có bề rộng là B, chịu áp lực tại đáy móng là q và có độ lún là ∆ thì hệ số nền k
được định nghĩa là tỉ số giữa áp lực và độ lún

k=

q


6.3.3.2 Theo công thức của Joseph E.Blowles
Trích dẫn sách Foundation Analysis and Design 5th, Joseph E.Blowles28 hướng dẫn cách xác
định hệ số nền ks

28 Trích dẫn trang 504, sách JosephE.Bowles,RE.,S.E (2006), Foundation Analysis and Design 5th
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 172 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hệ số ks theo công thức J.E.Bowles:

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 173 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

k s = As + Bs × Z × n
As = C(c × N c × Sc + 0.5 × γ × B × N γ × Sγ )
Bs = C(γ * × N q × Sq )
Trong đó:
-

C: hệ số phụ thuộc hệ thống đơn vị, với hệ SI ( system international) C = 40
c lực dính của đất (kN/m2), c = 5.7 (kN/m2)
B bề rộng bản đáy, B = 6 (m)

γ
γ

3

dung trọng lớp đất dưới bản đáy (kN/m ),

γ = 14.64 (kN / m 3 )
γ = 14.64(kN / m 3 )

*

dung trọng của đất trên bản đáy (kN/m3),
Z: độ sâu đang khảo sát (m), Z = 3 (m)
n hệ số hiệu chỉnh để ks có kết quả gần với đường cong thực nghiệm, trường hợp
không có kết quả thí nghiệm lấy n=1
Sc; Sq; Sγ hệ số không thứ nguyên, đối với đáy bể hình vuông
thì

Sc = 1.3; Sγ = 0.8; Sq = 1
-

Các hệ số Nc; Nq; Nγ tra từ góc ma sát trong của lớp đất dưới bản đáy.
Với

ϕ = 3o 30'=3.5o → N c = 6.82; N q = 1.42; N γ = 0.35

Áp dụng tính toán

As = 40 × (5.7 × 6.82 × 1.3 + 0.5 × 14.64 × 6 × 0.35 × 0.8) = 2513.35
BS = 40 × (14.64 ×1.42 ×1) = 831.55

Như vậy:

k s = 2513.35 + 831.55 × 3 ×1 = 5008(kN / m 3 )

6.3.3.3 Theo công thức của Terzaghi
Trích dẫn sách Foundation Analysis and Design 5 th, Terzaghi hướng dẫn cách xác định hệ số
nền ks:

Cz = 24(cN c + γDN q + 0.4 γBNγ)
Trong đó:
-

CZ: Hệ số nền của đất
c: Lực dính của đất
γ: Trọng lượng riêng của đất phía trên điểm tính Cz
φ: Góc ma sát trong của đât.
D: Chiều sâu tính Cz
B: Bề rộng tính móng

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 174 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Các gia trị Nc,Nq,Nγ tra bảng theo φ
Như vậy:
C z = 24 × (5.7 × 6.82 +14.64 × 3 ×1.42 + 0.4 ×14.64 × 6 × 0.35) = 2724kN / m 3

Hệ số nền tính theo công thức trên nhỏ hơn rất nhiều so với giá trị thực nghiệm của Terzaghi,
nên sinh viên lấy theo hệ số nền của Joseph E.Blowles ks=5008kN/m3.

6.3.3.4 Quy đổi hệ cố nền của đất thành độ cứng lò xo trong phần mềm SAP2000
Chia đáy bể 6m x 6m thành các phần tử có kích thước 0.5m x 0.5m, tại vị trí các nút gán 1 lò
xo với độ cứng phụ thuộc vào diện chịu tải, cụ thể như sau:
Với các nút ở giữa, diện chịu tải là 0.5m x 0.5m, độ cứng lò xo là

k = k s × F = 5008 × (0.5 × 0.5) = 1252 (kN / m)
Với các nút ở biên, diện chịu tải là 0.25m x 0.5m, độ cứng lò xo là

k = k s × F = 5008 × (0.25 × 0.5) = 626 (kN / m)
Với các nút ở góc, diện chịu tải là 0.25m x 0.25m, độ cứng lò xo là

k = k s × F = 5008 × (0.25 × 0.25) = 313 (kN / m)
Hoặc có thể tiến hành gán lò xo trên diện tích (area spring) với độ cứng trên đơn vị diện tích
(spring stiffness per unit area) bằng hệ số k s và để phần mềm tự truyền tải, kết quả đều ra như
nhau.

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 175 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Hình 6. - Mô hình gán lò xo cho bể nước ngầm trong SAP2000

6.4 TÍNH TOÁN BẢN NẮP
6.4.1 Tải trọng

6.4.1.1 Tĩnh tải
Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

Bảng 6. - Tĩnh tải tác dụng lên bản nắp
Chiều
dày

Vật liệu

Tải trọng tiêu
chuẩn

γ
3

kN/m

n

2

Tải trọng tính
toán
kN/m2

mm

kN/m

Vữa xi măng

20

18

0.36

1.3

0.468

Bản BTCT

100

25

2.5

1.1

2.75

Vữa trát + chống thấm

20

18

0.36

1.3

0.468

Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản bêtông

0.72

0.936

Tổng

3.22

3.686

6.4.1.2 Hoạt tải
Nắp bể chỉ có hoạt động sửa chữa, không có hoạt tải sử dụng nên chọn hoạt tải 75daN/m 2
(theo TCVN 2737-1995).
Giá trị tính toán của hoạt tải ptt=1.3x75=97.5(daN/m2) =0.975 (kN/m2)
GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 176 -

ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2011-2016

Tổng tải trọng tác dụng lên nắp bể q=g+p=3.686+0.975=4.661 (kN/m2)

6.4.1.3 Chất tải bản nắp trong mô hình Sap 2000

Hình 6. - Tĩnh tải các lớp hoàn thiện bản nắp

GVHD.KC: TRƯƠNG VĂN CHÍNH
GVHD.TC: LƯƠNG THANH DŨNG

- 177 -