Bài tiểu luận Tối ưu hóa tổng chiều dài cọc bê tông cốt thép bên dưới bệ mố hay sàn giảm tải có diện tích lớn giới thiệu đến các bạn những nội dung về phát biểu bài toán, hàm mục tiêu, điều kiện ràng buộc, định nghĩa biến thiết kế,... Mời các bạn cùng tham khảo để có thêm tài liệu phục vụ nhu cầu học tập và nghiên cứu.
Trang 1T I U HÓA T NG CHI U DÀI C C BTCT BÊN D Ố Ư Ổ Ề Ọ ƯỚ I B Ệ
- Ngày nay, do t c đ đô th hóa đố ộ ị ược đ y m nh nên nhu c u xây d ng và phát ẩ ạ ầ ự tri n c s h t ng ngày càng nhi u, nhi u công trình l n đã và đang để ơ ở ạ ầ ề ề ớ ược xây
d ng khu v c Nam B nói chung bu c ph i xây d ng trên các khu v c đ t ự ở ự ộ ộ ả ự ự ấ
y u. Chính vì v y, vi c s d ng SGT bên trên h c c BTCT là đi u c n thi t ế ậ ệ ử ụ ệ ọ ề ầ ế
đ các công trình để ường đi qua qua khu v c đ t y u có th gi i quy t v n đ ự ấ ế ể ả ế ấ ề
x lý đ t y u 1 cách nhanh chóng vì không c n có th i gian gia t i nh các ử ấ ế ầ ờ ả ư
phương pháp x lý đ t y u khác. Ngoài ra, vi c s d ng c c BTCT trong các ử ấ ế ệ ử ụ ọ công trình c u nh mà không đòi h i t i tr ng l n cũng là đi u c n thi t khi chiầ ỏ ỏ ả ọ ớ ề ầ ế phí cho c c BTCT th p h n các phọ ấ ơ ương án c c khác. Các d án s d ng c c ọ ự ử ụ ọ đóng BTCT v i s lớ ố ượng l n nh D án án kè ven sông thu c D án Nâng c p ớ ư ự ộ ự ấ
đô th vùng đ ng b ng sông C u Long – Ti u d án thành ph Cà Mau, D án ị ồ ằ ử ể ự ố ự
đường ĐT852B đo n t đạ ừ ường t nh 849 đỉ ường huy n 64, huy n L p Vò, t nhệ ệ ấ ỉ
Đ ng Tháp.ồ
- L y c th cho d án đấ ụ ể ự ường ĐT852B đo n t đạ ừ ường t nh 849 – đỉ ường huy n ệ
64, huy n L p Vò, t nh Đ ng Tháp. D án này là tuy n đệ ấ ỉ ồ ự ế ường m i hoàn toàn, ớ trong đó có 3 cây c u B i S i, c u 9B, c u Vĩnh Thu n đầ ộ ỏ ầ ầ ậ ược xây d ng m i ự ớ
n m trên vùng đ t y u. V i yêu c u đ y nhanh ti n đ thi công nên đã s d ng ằ ấ ế ớ ầ ẩ ế ộ ử ụ SGT cho khu v c đự ường đ u c u trầ ầ ước và sau m i c u t 40m đ n 60m đ x ỗ ầ ừ ế ể ử
lý đ t y u.ấ ế
- V i t ng di n tích m t SGT r t l n (50m x 16m x 6) d n đ n kh i lớ ổ ệ ặ ấ ớ ẫ ế ố ượng cho
c c đóng BTCT s r t l n. Chính vì v y vi c ti t ki m v t li u thông qua s ọ ẽ ấ ớ ậ ệ ế ệ ậ ệ ơ
đ b trí c c h p lí s mang l i hi u qu kinh t cao mà v n đáp ng đồ ố ọ ợ ẽ ạ ệ ả ế ẫ ứ ược yêu
c u kĩ thu t.ầ ậ
Trong bài t p cá nhân này s trình bày cách thi t l p m t bài toán ậ ẽ ế ậ ộ
t i u v i t ng chi u dài c c đóng BTCT là nh nh t trên c s b ố ư ớ ổ ề ọ ỏ ấ ơ ở ố
trí h p lí chi u dài và kho ng cách và kho ng cách gi a các c c mà ợ ề ả ả ữ ọ
v n đ m b o đẫ ả ả ược các yêu c u kĩ thu t v đ lún và s c ch u t i ầ ậ ề ộ ứ ị ả
c a đ t n n.ủ ấ ề
Trang 22. THU TH P THÔNG TIN VÀ D LI UẬ Ữ Ệ
- S li u đ a ch t:ố ệ ị ấ Thu th p s li u đ a ch t c a d án đậ ố ệ ị ấ ủ ự ường ĐT852B đo n t ạ ừ
đường t nh 849 – đỉ ường huy n 64, huy n L p Vò, t nh Đ ng Tháp: t i m i ệ ệ ấ ỉ ồ ạ ỗ phía đ u c u ch n 1 l khoan. Ví d đia ch t tính cho SGT c u Vĩnh Thu n ầ ầ ọ ỗ ụ ấ ầ ậ phía m A1 s d ng đ a ch t khoan t i m A1 c a c u Vĩnh Thu n có s li u ố ử ụ ị ấ ạ ố ủ ầ ậ ố ệ
đ a ch t nh sau: L khoan đ a t ng 60m, bao g m 4 l p đ t :cát san l p dày ị ấ ư ỗ ị ầ ồ ớ ấ ấ 0.77m, SPT 0~2; Sét màu nâu xám, xám xanh, dày 8.4m, SPT 8~10; Sét pha màu
42~60… Ngoài ra còn có các ch tiêu c lí khác c th cho t ng l p đ t đ ph cỉ ơ ụ ể ừ ớ ấ ể ụ
v cho yêu c u bài toán.ụ ầ
- T i tr ng tác d ng:ả ọ ụ T i tr ng tác d ng lên đ nh c c bao g m:ả ọ ụ ỉ ọ ồ
o T i tr ng b n thân c a c c.ả ọ ả ủ ọ
o T i tr ng b n thân c a SGT.ả ọ ả ủ
o T i tr ng ph n đ t đ p bên trên SGT.ả ọ ầ ấ ắ
o T i tr ng xe trên đả ọ ường
Ph m vi t i tr ng tính toán trên 1 modul SGT dài 10~15m, r ng 16mạ ả ọ ộ
- V t li u thi t k (s d ng):ậ ệ ế ế ử ụ S d ng c c BTCT ch t o s n, c c có th muaử ụ ọ ế ạ ẵ ọ ể trong nhà máy ho c đúc tr c ti p t i công trặ ự ế ạ ường
o S c kháng thân c c (ma sát thân c c):ứ ọ ọ
Công th c: Qứ sr = fqs.Qs = fqs.qs.As
Trong đó:
fqs là h s s c kháng thân c cệ ố ứ ọ
qs là s c kháng thân c c đ n v , đứ ọ ơ ị ược tính nh sau:ư
Đ i v i đ t r i: qố ớ ấ ờ s = 0.0019*Ntb (CT: 10.7.3.4.2b1)
Đ i v i đ t dính l y theo phố ớ ấ ấ ương pháp : α
V i : ớ N : tr s SPT c a l p đ t xuyên qua.ị ố ủ ớ ấ
Trang 3v : ng su t có hi u th ng đ ng trong đ t.Ứ ấ ệ ẳ ứ ấ
: H s th c nghi m ph thu c vào giá tr Su. α ệ ố ự ệ ụ ộ ị
(Tra hình H10.7.3.3.2a1)
Su : Cường đ kháng c t không thoát nộ ắ ước
Công th c: Qứ pr = φqp.Qp = φqp.qp.Ap Trong đó:
φqp là h s s c kháng mũi c c.ệ ố ứ ọ
qp là s c kháng mũi c c đ n v , đứ ọ ơ ị ược tính nh sau:ư
Đ i v i đ t r i: qố ớ ấ ờ p = (0.038*Ncorr*Db)/D <= ql.
(CT: 10.7.3.4.2a1)
Ncoor = (0.77*lg(1.92/ ’σ v))*N (CT: 10.7.3.4.2a2)
Ncoor : Tr s SPT g n mũi c c đã đi u ch nh cho áp ị ố ầ ọ ề ỉ
l c t ng ph ’ự ầ ủσ v.
10.7.3.3.31)
10.5.52)
Đ i v i đ t cát:ố ớ ấ Kháng mũi: fqp = 0.45* λv
Đ i v i đ t sét:ố ớ ấ Kháng mũi: fqp = 0.7* λv
Kháng thân: fqp = 0.7* λv (Ph ươ ng pháp )α
o Tr ng lọ ượng b n thân c c:ả ọ Qbt = Ac*Lc*2.4
Trong đó:
Ac : Di n tích thân c c.ệ ọ
Lc : Chi u dài c c.ề ọ
o S c kháng đ theo đ t n n: ứ ỡ ấ ề
Trang 4 V n đ đấ ề ược đ t ra đây là khi xét cùng m t đi u ki n đ a ch t, cùng kích ặ ở ộ ề ệ ị ấ
thướ ọc c c cho trước (ví d 30cm x 30cm), c n ph i b trí h p lí nh t gi a ụ ầ ả ố ợ ấ ữ
chi u dài c c (L) và kho ng cách gi a các c c (B) đ t ng chi u dài c c ề ọ ả ữ ọ ể ổ ề ọ
BTCT là nh nh t mà v n đ m b o yêu c u ch u l c và đ m b o đ lún. ỏ ấ ẫ ả ả ầ ị ự ả ả ộ
T đó góp ph n ti t ki m chi phí công trình. ừ ầ ế ệ Nh v y, bi n thi t k đây là ư ậ ế ế ế ở chi u dài c c b trí (L) và kho ng cách gi a các c c (B) ề ọ ố ả ữ ọ
- Vì t ng chi u dài c c BTCT ng n nh t s t l thu n v i chi u dài c a c c và ổ ề ọ ắ ấ ẽ ỉ ệ ậ ớ ề ủ ọ
t l ngh ch v i kho ng cách c c nên hàm m c tiêu có d ng nh sau: ỉ ệ ị ớ ả ọ ụ ạ ư fL = L/B2
(*) Trong đó:
B: Kho ng cách gi a 2 c c.ả ữ ọ
5. ĐI U KI N RÀNG BU C.Ề Ệ Ộ
Hàm m c tiêu (*) trên ph i đ m b o các đi u ki n rang bu c v kĩ thu t:ụ ả ả ả ề ệ ộ ề ậ
- Ki m toán t i tr ng tác đ ng lên h th ng c c:ể ả ọ ộ ệ ố ọ
Đi u ki n an toàn cho h c c nh sau:ề ệ ệ ọ ư
Qomax ≤ [Q]
V i: ớ Qomax là t i tr ng ph i ch u c a m i c c trong h c c do công trìnhả ọ ả ị ủ ỗ ọ ệ ọ truy n xu ng.ề ố
[Q] là kh năng ch u l c c a t ng c c. đây [Q] = Qả ị ự ủ ừ ọ Ở R, v i Qớ R
được xác đ nh nh m c 3.ị ư ụ
([Q] = QR là s c ch u t i theo đ t n n, đây gi s kh năng ch u ứ ị ả ấ ề ở ả ử ả ị
t i c a c c theo v t li u đ m b o th ng đả ủ ọ ậ ệ ả ả ắ ượ ức s c ch u t i c a đ t n n ị ả ủ ấ ề
Qvl > QR)
- Ki m tra tính n đ nh c a n n dể ổ ị ủ ề ưới đáy móng quy ướ (TCVN 2051998):c:
Đi u ki n ki m tra n đ nh c a n n nh sau:ề ệ ể ổ ị ủ ề ư
ptbtc ≤ Rtc
pmaxtc ≤ 1,2*Rtc
Trang 5pmintc ≥ 0
Đi u ki m ki m tra:ề ệ ể
S ≤ Sgh
ΔS ≤ ΔSgh
i ≤ igh
Trong đó:
S và Sgh là đ lún và đ lún gi i h nộ ộ ớ ạ
ΔS và ΔSgh là đ lún l ch và đ lún l ch gi i h nộ ệ ộ ệ ớ ạ
i và igh là góc xoay và góc xoay gi i h n.ớ ạ
Nh v y, đ gi i quy t bài toán trên có th dung thu t toán t i u ư ậ ể ả ế ể ậ ố ư
PSO đ tìm giá tr c c ti u c a t ng chi u dài c c đóng BTCT cho ể ị ự ể ủ ổ ề ọ
bài toán