-1-
CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU.
1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Vi yêu cu công vic ngày càng cao, vic s dng công c và phn mm tính
gii quyt các bài toán phc tp, yêu cu tính chính xác cao trong xây dng
u thit yu mà mi k n.
c trang b phn mm vi m ng hóa công tác thit k thì ta
mi gii quyn trong quá trình thit k, bi không có phn
mm nào mà ngay t u, li có th c mi v s xut hin sau này,
còn rt nhiu v mi s liên tc phát sinh trong quá trình thit k nhng công
trình c th. Nói cách khác, vic trang b phn m u cho quá
trình t ng nht.
Có nhiu cách gii quyt các v phát sinh này, n và tt nht là hai
gii pháp:
- Phn hi nhng v phát sinh cho nhà sn xut phn m h nâng cp
phiên bp nht li. Ging mt nhiu thi gian và trong
nhing hp là không kh thi.
- T lp cho mình mt công c tính toán, hoc t nâng cp t mt phn mm
c các yêu cu công vit ra.
Do vy k ng rt cn c trang b thêm nhng kin thc v tin hc
phù h tài:“Xây dựng công cụ tính toán móng
cọc bằng ngôn ngữ Visual Basic for Applications (VBA)”. Trên nn tng Excel rt
thân thin vi k t ra yêu cu nghiên cu nhm chuyên bit
hóa phn mm giúp các k tính toán thit k nhanh móng cc,
giúp các sinh viên có thêm tài liu cho môn hc án môn hc Nn móng.
-2-
1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Xây dng công c tính toán móng cc bng ngôn ng VBA áp dng cho vic
thit k móng cc.
Kt qu cui cùng là xut ra kt qu tính toán cho toàn b t hp ti trng:
Kim tra sc chu ti cc, ki t nn, kim tra lún, kim tra xuyên
thng, thit k
-4-
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MÓNG CÔNG TRÌNH.
2.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM
Móng là phn m r n tích tip xúc nhm gim áp
lc truyn lên nt nhm mt không b t.
Nn là khu vt nc ti móng.
Nn móng là phn công trình làm vic chung vi l i trc tip
ti trng bên trên truyn xung.
Móng cc là loi móng sâu gm mt bn bê tông liên kt các c cùng gánh
mt hoc nhiu h tng ngang và moment ngoi lc. Bn liên kt các cc
c gc có th t trong nt, trên mt hot
m công trình.
2.2 MÓNG CỌC
Gm 2 b phài cc và h cc.
2.2.1 Phân Loại Móng Cọc
- Theo vt liu: Cc g, cc bê tông ct thép, cc thép.
- c tính chu lc: Cc chng, cc ma sát.
- c: Cc nh cc ln (d > 25cm).
2.2.2 Tiết Diện Cọc
Cc bê tông ct thép có nhiu tit din khác nhau: Tròn, vuông, ch nht, ch
T, ch c vuông có l : cc có tit din vuông,
cc tròn ng suc s dng nhiu nht.
-5-
2.2.3 Công Thức Tính Toán, Thiết Kế Móng Cọc (Áp dụng TCVN 205:1998) [1]
, k
tc
: H s an toàn.
2.2.3.1 Thông Số Tải Trọng
Ti trng nguy him nhc ly t bng xut kt qu trên phn mm Etabs.
2.2.3.2 Thông Số Vật Liệu
Ly các thông s vt liu t TCVN 356:2005. [2]
- chu nén bê tông R
b
(MPa).
- chu kéo bê tông R
bt
(MPa).
- chu kéo thép R
s
(MPa).
2.2.3.3 Thuộc Tính Cọc
- ng kính cc.
- c.
- u cc.
- Thép cc.
- Sc chu ti cc Q
a
.
-6-
2.2.3.4 Kích Thước Đài Cọc Và Cột
- Chiu dài L
C
c 1: Chn các thông s u:
- Chit móng D
f
.
- c cc và thép trong cc.
- Chic: Cc cm vào lt tt (N
SPT
10) mn
2cm.
- Chn thép trong cc, vt lic.
- Tin hành ni cc khi chiu dài cc
12m.
- a cht, chiu dày các lt, mt ca cht nguy him nht.
- Các h s u kin làm vic ca nc, h s tin cy.
nh sc chu ti cho phép ca cn: TCVN 205:
[1]
Công thc:
a avl a A a B
Q min Q ;Q ;Q
- Sc chu ti ca cc theo vt liu Q
avl
:
C
Y
M
Y
M
X
H
Y
H
X
X
Y
P3 P4
P2 P1
P5
-7-
: H s n ng ca un dc ph thu mnh ca cc.
C 0.0000288 ×
2
0.0016 × (2.2)
Vi:
o
d
l
d
;
o
l
c ngàm
.
A
b
: Din tích phn bê tông trong tit din ngang cc (A
b
= A
p
- A
s
)
A
p
: Din tích tit din ngang cc
- Cc vuông:
2
p
Ad
- Cc tròn:
2
p
d
A
4
R
b
i ct hoc theo kt qu th nghit ti hing bng cc mu.
= 1.4_ Nu sc chu tnh bng tính toán k c theo kt qu th ng cc mà
không k n bin di ct.
Móng có trên 21 cc:
tc
K 1.4
(1.25).
n 20 cc:
tc
K 1.55
(1.4).
Móng có t n 10 cc:
tc
K 1.65
(1.5).
Móng có t n 5 cc:
tc
K 1.75
(1.6).
S trong ngo s ca K
tc
khi sc chu ti ca cnh t kt
qu hing.
- Sc chu ti tiêu chun ca c
tc R p p f si i
Q m m q A u m f l (2.4)
p 1 p k t k
q 0.75 ( d A L B ) (2.5)
oo
kk
, , A , B
: Tra bng
d
p
: ng kính cc.
l: Chiu dài ct.
1
: Trng riêng ct tc.
t
: Trng riêng trung bình ca các lt cc xuyên qua.
-10-
Bng 2.2: Sc chng ct c (q
p
).
p
(T/m
380
320 (250)
210 (160)
125
70
5
880
700 (620)
400
340 (280)
220 (200)
130
80
7
970
730 (690)
430
370 (330)
240 (220)
140
85
10
1050
770 (730)
500
400 (350)
260 (240)
150
90
15
130
35
1500
1000
800
600
410
225
140
- Sc chu ti cho phép ca cc theo ch (Ph lc B TCVN
205:1998) [1]
L
’
h
f
s
D
Q
p
Q
s
w
Z
t
Z
p
L
Q
FS FS FS
Sc chu ti cc hn: Q
u
= Q
s
+ Q
p
.H s an toàn: FS=2÷3; FS
s
=1.5÷2; FS
p
=2÷3
Thành phn chu ti do ma sát: Q
s
=
si
×l
i
)
u: Chu vi tit din ngang cc.
l
i
: Chiu n cc trong lp th i.
Thành phn chu tc:
p p p
Q q Ap
q
: Sc ch.
p c q
q c N q N d N (2.10)
cq
N ,N ,N
: Ph thuc vào
, c,
a nt tc.
d: ng kính ca cc.
-12-
ng sut do trng bn thân tcc:
vp' i i
q z (2.11)
PQmin
i
P0
(Không kim tra cc chu nh)
min min nho
S
i i a
S
Q
P 0 P Q
FS
(Kim tra cc chu nh)
Lc tác du cc th i (P
i
)
tt
tt tt
dy
d dx
i i i
22
p i i
M
NM
P y x (2.13)
n y x
(2.14
c 6: Kim tra nh ca móng khc.
nh khc:
c khc.
c khc:
tb
qu
tb
qu
B Y 2 l tg
4
(2.15)
L X 2 l tg
4
tb
: Góc ma sát trung bình.
ii
1 1 2 2 3 3
tb
1 2 3 i
h
h h h
h h h h
(2.16)
- Kiu kin nh ct nc.
u kin nh:
R
tc
: Sc chu ti tiêu chun ct n
**
12
tc qu f
tc
mm
tc
qu
tc
tb
qu
N
;
F
qu qu qu
F B L
(2.20)
N
tc
= N
tc
Áp lc gây lún:
gl
tb
tc
+ D
f
*
×
*
lún:
1i 2i
i
1i
ee
s h s 8cm
1e
: Vi bê tơng nng
= 1; bê tơng ht nh
= 0.85; bê tơng nh
= 0.8.
U
m
: Chu vi trung bình cng.
Tháp xuyên thủng góc 45 độ
Tháp xuyên thủng góc 45 độ
D
f
Tháp xuyên thủng cưỡng bức
12
3 4
X
Y
45
Tháp xuyên thủng cưỡng bức
-16-
.
o
xt cx
PPtc
xt qu
PP
: Tng phn lu cc nm ngoài tháp xuyên.
P
cx
: Kh ng ct ca bê tông trên các mt tháp xuyên.
cx bt c c 0 0
P 0.75 R (2 b 2 h 4 h ) h
(2.25)
c 8: Tính toán và b
Thanh thép s nh dài
- Moment ti mt ct ngàm 1-1:
1 1 i(net) i
M (P r ) (2.26)
P
(2.28)
2.3 TỔNG QUAN VỀ MICROSOF EXCEL VÀ NGÔN NGỮ VBA.
2.3.1 Microsoft Excel.
Microsoft Excel là mt phn mm chuyên x lý bng tính ca hãng phn
mm ni ting Microsoft.
Microsoft Excel thc s là mt công c rt mnh m phc v công tác tính
toán, lp bng biu. Vi các bài toán t n phc tu có th s
d gii quyt mt cách d dàng vi rt nhin có:
- Kh chc d liu mnh m vi h thng các ô, vùng d liu, các
bng tính.
- Kh lý d lin, lc, tính toán vi h thng rt phong
ác hàm cht.
- Kh p báo cáo vi cách t chc bng biu và h thng bi
i hoàn chnh, in n vi nhiu la chn khác nhau.
- Vi cách t chc ging, Excel là mt phn mm
bng tính trc quan và rt d s dng. Chính bu này khin cho Excel là mt
trong nhng phn mc s dng ph bin nht.
-18-
2.3.2 Ngôn Ngữ VBA.
VBA là mt công c lp trình di
dùng kt hp tính d dùng và hiu qu ca môi ng lp trình Visual Basic vi
các tính thng sn có trong Excel.
Hình 2.5: Giao din lp trình ngôn ng VBA.
, , kích
, .
-
.
-
-
-
-
-
-
Nhập Vào Chương Trình Tính
Xuất Ra-20-
2.3.3 Giao Diện Bảng Tính.
Phn mc vit trên nn tng Microsoft Excel nên rt thân thin
gin, d s dng.
Hình 2.6: Giao din chính phn mm tính toán.
Phn mc vit trên Excel nn vic nhp d liu, chnh sa khi có sai
sót rt thun tii s dng.
c tích hp trong hai nút nhn, ch cn mt ln nhp chut h thng s
nhanh chóng tính toán thit k cho toàn b ti trng và thông s móng ci
s dng nhp vào.
Quy c phn mm:
- Phn ch màu xanh là phn d liu vào.
- Phn ch là kt qu tính toán.
2.10.
-23- Hình 2.11: Kt qu tính toán cho toàn b ti trng nhp vào.
2.4 SƠ ĐỒ KHỐI TÍNH TOÁN.
Sức chịu tải (SCT)
Nhập: Hồ sơ địa chất,
Kích thước đài,cọc
Thuộc tính cọc,
Thuộc tính vật liệu
SCT theo vật liệu
b p s
o
o
A A A ;
l
; l l
d
2
1.028 0.0000288 0.0016
avl b b s s
Q (R A R A )
j
vi f j
i
l
( D )
p
s
acd
sp
Q
Q
Q
FS FS
p
tra (q
p
phụ thuộc
vào độ sâu mũi và trạng thái đất tại mũi
cọc). Tra bảng A1 /TCVN205:1998.
si
(
). 2 /
TCVN205:1998
tc
R p p fi si i
Q = m q A +u m f l
tc
ams
tc
Q
Q
tt
tt tt
dy
d dx
i i i
22
p i i
M
NM
P y x
n y x
max
ia
min
i
PQ
P0
Nhập tải trọng tính toán từ etaps:
Ntt, Mxtt, Mytt, Hxtt, Hytt
Ntc, Mxtc, Mytc, Hxtc, Hytc
Tăng kích
thước hoặc
số lượng cọc
sai
N
qư
tc
= N
tc
+ M
qư
M
xqư
tc
= M
x
tc
+ H
y
tt
×(h+Σl
i
)
M
yqư
tc
= M
y
tc
+ H
x
2 2 2
A B D
Kiểm tra lún
Tăng tiết diện
móng
- X,Y: Khoảng cách giữa hai mép ngoài
cột biên theo phương x, y
- lc: chiều dài đoạn cọc nằm trong đất.
- m1, m2, Ktc = 1
* * '
f vi i i
Dh
tc
tb tc
tc
max tc
tc
min
PR
P 1.2 R
P0