Hiện nay việc tính toán các móng , tường tầng hầm nhà dân dụng hoặc tính toán công trình ngầm bằng các phần mềm địa kỹ thuật như plaxis , Geo5 . .. v.v là rất phổ biến . Tuy nhiên học các phần mềm này tương đối là khó khăn nếu chỉ đọc lý thuyết suông mà không có ví dụ cụ thể để thực hành tính toán thì học sẽ không bao giờ được . Trên là 1 số ví dụ để cụ thể về việc sử dụng Plaxis 3D mà mọi người có thể dùng để học tập
Trang 1Bài tập số 6 MÓNG CỌC KHOAN NHỒI (V/v: Xác định nội lực, chuyển vị, thời gian cần thiết để đất nền đạt độ lún ổn định ) Bước 1: Thiết lập mô hình và gán các điều kiện biên
Vào File General Settings Khai báo các dữ kiện trong các phần Project, Dimensions
hố khoan 60m, chiều rộng dải đất 30m
Các đặc trưng cơ lý, cơ học các lớp đất: xem THÔNG SỐ PLAXIS 2D
2m Tải trọng tác dụng tại mặt phẳng chân cột:
N = 10000kN/m, V = -300kN/m
Trang 2Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
đài cọc
Mực nước ngầm nằm tại code -1m so với mặt đất tự nhiên
Vào Loads, chọn Standard fixities để gán các điều kiện biên
Bước 2: Khai báo các thông số cho mô hình đất nền, cọc nhồi và đài cọc BTCT (MÁC 350)
Chọn biểu tượng Material Sets (hoặc vào Material, chọn Soil Intefaces)
Biểu tượng Material Sets :
Chọn NEW, khai báo cho lớp đất 1 SÉT DẺO NHÃO
HK2 HK1
Trang 4Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Tương tự: khai báo cho lớp đất 2 SÉT DẺO CỨNG
Trang 5 Tương tự: khai báo cho lớp đất 3 CÁT PHA CHẶT VỪA
Trang 6Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Chọn Advanced để khai báo các thông số nâng cao
Trang 7Lưu ý: Khi khai báo độ sâu tham chiếu, yref, có thể chọn cao trình bề mặt lớp đất của một trong các hố khoan gần vị trí móng hoặc chọn độ sâu trung bình
Tương tự: khai báo cho lớp đất 4 CÁT CHẶT
Trang 8Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Chọn Advanced để khai báo các thông số nâng cao
Trang 9Gán các lớp đất bằng cách: kéo LỚP ĐẤT vào MẶT CẮT ĐỊA CHẤT rồi thả Nếu gán nhầm thì chọn lớp đất mới rồi gán lại
Trang 10Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Đặc trưng vật liệu cọc nhồi, 1000
Trang 11Vào Materials, chọn Plate New
Lưu ý: Sau khi khai báo đặc trưng vật liệu của cọc và đài thì tiến hành gán bằng cách kích doubles hoặc nhấn phím phải chuột vào phần tử cọc hoặc đài
Chọn Plate hoặc Plate chain để thay đổi đặc trưng vật liệu
Bước 3: Gán tải trọng tác dụng
Vào Loads, chọn Point load – static load system A Kích chuột vào vị trí mặt trên móng (tại
mặt phẳng chân cột)
Trang 12Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Bước 4: Chia lưới phần tử
Vào Mesh, chọn General
Chọn Update
Bước 5: Khai báo điều kiện ban đầu
(về cao trình mực nước ngầm)
Trang 13Vào Initial, chọn initial conditions
Chọn Generate, Water pressure Chọn Phreatic level, OK
Chọn Update
Trang 14Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Chọn Generate initial stress,
Trang 15Chấp nhận các giá trị K0, chương trình tự tính OK Lúc này sẽ xuất hiện bảng cảnh báo Đây
là một cảnh báo ĐÚNG
Chương trình tự tính các trị ứng suất hữu hiệu
Trang 16Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Trang 17Chọn Define Kích chuột vào vị trí cọc, cọc sẽ chuyển sang MÀU XANH
Chọn Update
Chọn Next
Phase 2 Hạ mực nước ngầm xuống code -3m so với mặt đất tự nhiên, t =1 day
Lưu ý: Cao độ hạ mực nước ngầm phải thấp hơn cao độ đào đất tối thiểu là 1m
Trang 18Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Vào Generate, chọn Water pressure groundwater calculation, OK
Trang 19Chọn Update
Chọn Update
Chọn next
Phase 3 Đào đất đài cọc, t = 2 days
Chọn Define Kích chuột vào vị trí hố móng
Trang 20Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Chọn Update
Phase 4 Thi công đài cọc, t = 0.5 day
Chọn Define Kích chuột vào vị trí đài cọc
Trang 21Chọn Update
Phase 5 Tác dụng tải trọng, t = 140 days
Chọn Define Kích chuột vào vị trí đặt tải
Trang 22Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Phase 6 Lắp đất hố móng bằng loại cát chặt, t = 1 day
Trang 23 Phase 7 Cố kết toàn bộ để minimum pore pressure ( u) = 1kN/m2
Trang 24Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Chọn điểm trong nền dự kiến sẽ xuất các biểu đồ quan hệ (nếu thấy cần thiết)
Chọn Update Chọn Calcutate để giải
Trang 25Muốn xem kết quả trường hợp nào thì để VỆT SÁNG tại đó rồi nhấn Output Ví dụ chọn
Phase 5 (TÁC DỤNG TẢI TRỌNG)
Biểu đồ bao moment dọc theo thân cọc nhồi
Trị số cực đại sẽ được dùng để kiểm tra lại lượng cốt thép đã chọn khi tính sức chịu tải
Trang 26Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Biểu đồ bao lực cắt dọc theo thân cọc nhồi (dùng trị cực đại để ước lượng cốt đai)
Chuyển vị đứng
Trang 27Kích double vào đài cọc để xem nội lực
Biểu đồ bao moment đài cọc nhồi (dùng trị cực đại để tính cốt thép)
Chú ý phase CỐ KẾT (đây là Phase rất quan trọng trong mọi bài toán, đặc biệt khi
cột địa chất có các lớp đất SÉT hoặc có mực nước ngầm)
Như vậy, sau khi cố kết hoàn toàn để áp lực nước lỗ rỗng thặng dư đạt trị số nhỏ
nhất, u 1kN/m2 thì cần khoảng 160.9 days kể từ lúc khởi công công trình Sau thời gian này thì nền đất sẽ đạt độ lún ổn định
Trang 28Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Plaxis Móng cọc nhồi
Biểu đồ quan hệ giữa thời gian và chuyển vị đứng tại một vị trí trong nền
Giai đoạn đất nền đạt độ lún
ổn định (độ lún cố kết thấm)