LoLoiEngineer: February 2017

Xói hạt mịn là hiện tượng tách rời và cuốn trôi các hạt mịn trong kết cấu đất dưới tác dụng của dòng chảy thuỷ lực. Là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng mất ổn định trong các công trình được xây dựng bằng đất chịu tác dụng của nước. Thí nghiệm được thực hiện trên một thiết bị ba trục cải tiến [1],[8] trên các mẫu được trộn từ hỗn hợp sét-cát có đường cong cấp phối gián đoạn. Dưới tác dụng của dòng thấm cưỡng bức có gradient thuỷ lực không đổi, hướng từ trên xuống, quá trình xói của các hạt sét đã được phân tích. Một quan hệ hàm mũ giữa tỷ lệ xói lớn nhất của các hạt sét và gradient dòng thấm đã được thiết lập. Phân tích quá trình xói theo thời gian cho các thí nghiệm được thực hiện ở điều kiện gradient thuỷ lực khác nhau cho thấy: sự hình thành và phát triển hiện tượng xói ngầm ngoài ảnh hưởng của độ lớn gradient thuỷ lực, cần kể đến yếu tố thời gian hay lịch sử tác dụng của tải trọng

I. MỤC ĐÍCH

- Xác định và đánh giá tính xác và độ tin cậy của các phần mềm tính toán sử dụng.

II. PHẠM VI ÁP DỤNG

- Áp dụng cho việc tính toán khung kết cấu công trình

III. TÀI LIỆU THAM KHẢO

- TCVN 5574-2012 Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

- Giáo trình “Sàn bê tông cốt thép toàn khối” – Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2015 – Chủ biên: Gs, Ts Nguyễn Đình Cống.

- Giáo trình “Hướng dẫn sử dụng phần mềm phân tích và thiết kế kết cấu KCW 2010” – Nhà xuất bản Xây dựng 2012 – Chủ biên Ts Nghiêm Mạnh Hiến

IV. QUY TRÌNH

4.1. Đưa ví dụ tính toán cấu kiện kết cấu điển hình.

4.1.1 Dữ liệu ví dụ tính toán:

Tính toán nội lực dầm đơn giản 2 đầu khớp có nhịp tính toán 4m chịu tác dụng của tải trọng phân bố đều q = 20 KN/m

Sơ đồ tải trọng

4.1.2. Dữ liệu thiết kế cấu kiện:

Dầm đơn giản có tiết diện ngang 220x300 mm, được làm bằng vật liệu như sau:

Bê tông B15: Rb = 8,5 Mpa; Rbt = 0,75 Mpa

Cốt thép CII: Rs = 280 Mpa; Rsc = 280 Mpa ; Rsw = 175 Mpa.

4.2. Tính toán và thiết kế bằng các phương pháp giải tích truyền thống.

4.2.1. Tính toán nội lực:

Tính toán nội lực bằng công thức giải tích truyền thống:

Mô men tại tiết diện bất kỳ:

(KNm)

Lực cắt tại điểm bất kỳ:

(KN)

Mô men uốn:

Lực cắt:

Giá trị nội lực trong dầm:

Thanh	Vị trí	Tọa độ vị trí (z m)	Lực cắt (KN)	Mô men (KN.M)
Dầm	1	0	40	0
Dầm	0.1	0.4	32	14.4
Dầm	0.2	0.8	24	25.6
Dầm	0.3	1.2	16	33.6
Dầm	0.4	1.6	8	38.4
Dầm	0.5	2	0	40
Dầm	0.6	2.4	-8	38.4
Dầm	0.7	2.8	-16	33.6
Dầm	0.8	3.2	-24	25.6
Dầm	0.9	3.6	-32	14.4
Dầm	1	4	-40	0

4.2.1. Thiết kế cốt thép cho tiết diện giữa dầm:

Tính toán cốt thép cho tiết diện dầm chữ nhật:

Tính giá trị:

≤ 0,3

Diện tích cốt thép yêu cầu:

(m²) = 6,441 cm².

4.3. Ứng dụng phần mềm phân tích kết cấu để tính toán và thiết kế.

4.3.1. Tính toán nội lực:

Mô hình tính toán kết cấu của dầm:

Kết quả mô men nội lực:

Kết quả lực cắt:

Bảng kết quả nội lực cả dầm:

Thanh	Trường Hợp	Nút/Mặt Cắt	FX (KN)	FY (KN)	FZ (KN)	MX (KN.M)	MY (KN.M)	MZ (KN.M)
44	NoName (Max)	1	0	40	0	0	0	0
44	NoName (Min)	1	0	40	0	0	0	0
44	NoName (Max)	0.1	0	32	0	0	0	14.4
44	NoName (Min)	0.1	0	32	0	0	0	14.4
44	NoName (Max)	0.2	0	24	0	0	0	25.6
44	NoName (Min)	0.2	0	24	0	0	0	25.6
44	NoName (Max)	0.3	0	16	0	0	0	33.6
44	NoName (Min)	0.3	0	16	0	0	0	33.6
44	NoName (Max)	0.4	0	8	0	0	0	38.4
44	NoName (Min)	0.4	0	8	0	0	0	38.4
44	NoName (Max)	0.5	0	0	0	0	0	40
44	NoName (Max)	0.5	0	0	0	0	0	40
44	NoName (Min)	0.6	0	-8	0	0	0	38.4
44	NoName (Min)	0.6	0	-8	0	0	0	38.4
44	NoName (Max)	0.7	0	-16	0	0	0	33.6
44	NoName (Min)	0.7	0	-16	0	0	0	33.6
44	NoName (Max)	0.8	0	-24	0	0	0	25.6
44	NoName (Min)	0.8	0	-24	0	0	0	25.6
44	NoName (Max)	0.9	0	-32	0	0	0	14.4
44	NoName (Min)	0.9	0	-32	0	0	0	14.4
44	NoName (Max)	1	0	-40	0	0	0	0
44	NoName (Min)	1	0	-40	0	0	0	0

4.3.2. Thiết kế cốt thép cho tiết diện giữa dầm:

Bảng cốt thép dầm:

Thanh	Nút/Mặt Cắt	AST (cm2)	ASD (cm2)	UD (cm)	μ/μmax (%)	FXT (KN)	FXD (KN)	FY (KN)	MZT (KN.M)	MZD (KN.M)
44	1	0.297	5.192	33.32	0.832/3.949	0	0	40	0	33.6
44	0.5	0.297	6.442	CT	1.021/3.949	0	0	-8	40	40
44	2	0.297	5.192	33.32	0.832/3.949	0	0	-40	0	33.6

Cốt thép tính toán cho dầm:

4.4. Đánh giá kết quả.

4.4.1. Kết quả nội lực:

Bảng so sánh kết quả tính toán bằng phương pháp giải tích truyền thống và sử dụng phần mềm KCW 2010 v5.7

Thanh	Vị trí	Tọa độ vị trí (z m)	Lực cắt (KN)	Mô men (KN.M)	Lực cắt (KN)	Mô men (KN.M)	Sai số (%)
Thanh	Vị trí	Tọa độ vị trí (z m)	Tính tay		Sử dụng phần mềm		Sai số (%)
Dầm	1	0	40	0	40	0	0
Dầm	0.1	0.4	32	14.4	32	14.4	0
Dầm	0.2	0.8	24	25.6	24	25.6	0
Dầm	0.3	1.2	16	33.6	16	33.6	0
Dầm	0.4	1.6	8	38.4	8	38.4	0
Dầm	0.5	2	0	40	0	40	0
Dầm	0.6	2.4	-8	38.4	-8	38.4	0
Dầm	0.7	2.8	-16	33.6	-16	33.6	0
Dầm	0.8	3.2	-24	25.6	-24	25.6	0
Dầm	0.9	3.6	-32	14.4	-32	14.4	0
Dầm	1	4	-40	0	-40	0	0

4.4.1. Kết quả cốt thép:

Bảng so sánh kết quả tính toán thiết kế cốt thép cho dầm giữa tính toán giải tích truyền thống và sử dụng phần mềm KCW 2010 v5.7

Thanh	Vị trí	Tọa độ vị trí (z m)	Cốt thép (KN)	Cốt thép (KN)	Sai số (%)
Thanh	Vị trí	Tọa độ vị trí (z m)	Tính tay	Sử dụng phần mềm	Sai số (%)
Dầm	0.5	2	6.44145	6.442	0.008538

V. KẾT LUẬN.

Qua tính toán kiểm tra bài toán phân tích và thiết kế dầm đơn giản hai đầu khớp bằng hai phương pháp sử dụng phương pháp giải tích truyền thống và sử dụng phần mềm phân tích và thiết kế KCW 2010 v5.7 cho thấy:

Các kết quả tính toán nội lực bằng phần mềm có độ chính xác cao, không có sai khác so với tính toán truyền thống nên có thể sử dụng phần mềm phân tích và thiết kế kết cấu để tính toán nội lực cho các kết cấu.

Các kết quả tính toán thiết kế cốt thép cho dầm bê tông cốt thép có độ chính xác cáo, sai khác không đáng kể so với tính toán bằng phương pháp truyền thống nên có thể sử dụng phần mềm phân tích và thiết kế kết cấu để tính toán thiết kế cốt thép cho các kết cấu.

LoLoiEngineer

HAPPY WEDDINGS

HIỆN TƯỢNG XÓI HẠT MỊN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA DÒNG THẤM CÓ GRADIENT THUỶ LỰC KHÔNG ĐỔI

ĐÁNH GIÁ TÍNH CHÍNH XÁC CỦA PHẦN MỀM TÍNH TOÁN KCW

About Loi