✨Phân Tích Và Thiết Kế Nền Móng Công Trình Với STAAD.Foundation V8i

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, các chương trình máy tính ứng dụng trong phân tích, tính toán, thiết kế nền móng công trình (phần mềm địa kỹ thuật) ngày càng được phát triển mạnh mẽ và cho kết quả tin cậy hơn. Các phần mềm địa kỹ thuật ứng dụng trong phân tích tính toán kết cấu nền móng công trình đang là những công cụ không thể thiếu trong các công ty tư vấn thiết kế, các trung tâm nghiên cứu, các trường đại học chuyên về lĩnh vực xây dựng trong việc tích hợp mô hình thông tin công trình - Mô hình BIM (Building Information Modeling) - Giải pháp hiệu quả trong việc tích hợp thông tin công trình trên mô hình thiết kế (từ giai đoạn thiết kế - xây dựng - quản lý vận hành khai thác) trong ngành công nghiệp xây dựng và được ứng dụng phổ biến từ những năm đầu của thế kỷ XXI. Trong số nhiều chương trình hỗ trợ mô hình hóa và phân tích kết cấu nền móng có tích hợp mô hình BIM hiện nay, phần mềm STAAD Foundation (Bentley) được coi như là một chương trình chuyên dụng đang được sử dụng ngày càng phổ biến.

Điểm khác biệt của STAAD Foundation (Bentley) so với các phần mềm địa kỹ thuật thông thường khác đang có mặt tại Việt Nam là kết nối với kết quả tính toán, đọc kết quả tính toán từ các phần mềm kết cấu khác như phần mềm STAAD.Pro, nhập số liệu địa kỹ thuật từ phần mềm gINT (Bentley), phân tích, kiểm toán kết cấu theo các trạng thái giới hạn được thực hiện tự động trong phần mềm tạo trực quan cho người kỹ sư đánh giá nhanh mức độ an toàn của đồ án thiết kế. Ngoài ra, STAAD Foundation (Bentley) còn có chức năng thiết kế bản vẽ sơ bộ, tính toán khối lượng các hạng mục kết cấu nền móng công trình giúp người kỹ sư có thể nhanh chóng lựa chọn phương án thiết kế tối ưu cho công trình.

Có thể nói, đây là phần mềm rất phổ biến và chuyên dụng cho các kỹ sư, chuyên gia kỹ thuật ngành công trình xây dựng, thủy lợi và giao thông. Việc làm quen, sử dụng thành thạo và kiểm soát được kết quả tính toán của chương trình là hết sức cần thiết. Cuốn sách này được biên soạn nhằm cung cấp cho các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật, sinh viên ngành xây dựng, các kỹ năng cơ bản và một số ứng dụng chuyên sâu về mô hình hóa, phân tích kết cấu nền móng cũng như các phương pháp thực hiện tính toán trên phần mềm STAAD Foundation (Bentley).

Nội dung cuốn sách bao gồm 7 chương:

Chương 1: Giới thiệu về lý thuyết tính toán sử dụng trong phần mềm Staad foundation

Chương 2: “Tổng quan về STAAD Foundation”

Chương 3: “Hướng dẫn cơ bản về sử dụng phần mềm STAAD Foundation”

Chương 4: “Một số ví dụ tính toán”

Chương 5: “Tạo file báo cáo và file bản vẽ”

Chương 6: “Kết nối sử dụng số liệu địa kỹ thuật từ phần mềm gINT”

Chương 7: “Tương tác với các phần mềm khác”

Lời nói đầu 3

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN SỬ DỤNG    

                   TRONG PHẦN MỀM STAAD.FOUNDATION  

1.1. Giới thiệu về phương pháp về phương pháp phần tử hữu hạn 5

1.2. Điều kiện về tải trọng nút 5

1.3. Lý thuyết cơ bản 6

1.4. Hệ tọa độ địa phương 6

1.5. Lực nút 7

1.6. Chiều chuyển đổi của lực nút 7

1.7. Lý thuyết cho phần mềm STAAD 10

1.8. Lý thuyết tính toán móng đơn 10

1.8.1. Xác định kích thước mặt bằng của móng dựa vào tải trọng và khả năng chịu tải của nền 10

1.8.2. Chiều dài của móng tăng thêm được kiểm tra đối với cốt thép thẳng  10

1.8.3. Tính toán bệ móng dựa vào khả năng chịu tải của kết cấu về khả năng chống cắt và chống uốn 11

1.9. Lý thuyết tính toán móng cọc 11

1.9.1. Bố trí cọc trong móng  11

1.9.2. Thiết kế bệ cọc 12

1.10. Lý thuyết tính toán móng bè trên cọc 13

1.11. Lý thuyết hỗn hợp tính móng băng 15

1.11.1. Xác định kích thước của móng 15

1.11.2. Chiều dài của cốt thép 16

1.12. Lý thuyết tính toán cọc khoan nhồi 16

1.12.1. Theo phương pháp API 16

1.12.2. Phương pháp của Cục Đường bộ liên bang Mỹ (FHWA Method) 18

1.12.3. Phương pháp Vesic 19

1.13. Đánh giá sức chịu tải của cọc 20

1.13.1. Đánh giá sức chịu tải của cọc theo kết quả nén tĩnh 20

1.13.2. Đánh giá sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm tải trọng động  

                    biến dạng lớn PDA và thử động biến dạng nhỏ PIT 27

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ STAAD.FOUNDATION 37

2.1. Tổng quan về phần mềm STAAD 37

2.2. Số liệu tổng thể 37

2.2.1.Thông tin dự án 37

2.2.2. Mặt bằng móng 42

2.2.3. Nhóm tải trọng và các hệ số tải trọng 46

2.3. Thiết lập các thông số của dự án 58

2.4.1. Móng nông (móng đơn) 61

2.4.2. Móng cọc 66

2.4.3. Móng bè 72

2.5. Thiết kế cho nhóm móng 108

Chương 3: HƯỚNG DẪN CƠ BẢN VỀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM STAAD.FOUNDATION  

3.1. Hướng dẫn sử dụng STAAD 109

3.1.1. Giới thiệu giao diện STAAD 109

3.1.2. Hướng dẫn sử dụng giao diện STAAD. Foundation 109

Chương 4: MỘT SỐ VÍ DỤ TÍNH TOÁN  

4.1. Ví dụ tính toán móng nông 125

4.1.1. Tạo một dự án móng nông mới 125

4.1.2. Nhập hệ tọa độ 127

4.1.3. Xác định tải trọng 128

4.1.4. Nhập các thông số dự án 131

4.1.5. Nhập các tham số thiết kế 132

4.1.6. Phân tích thiết kế móng nông 133

4.2. Ví dụ tính toán móng bè 146

4.2.1. Tạo một dự án móng bè mới 146

4.2.2. Xác định điều kiện biên của móng 146

4.2.3. Thiết lập lưới 148

4.2.4. Xác định chiều dày dầm 149

4.2.5. Phân tích bản 150

4.2.6. Thiết kế bản 157

4.3. Ví dụ tính toán móng băng 157

4.3.1. Tạo một dự án móng băng 157

4.3.2. Nhập các tham số của dự án móng băng 160

4.3.3. Thiết kế một móng băng 161

4.4. Ví dụ tính toán móng cọc 162

4.4.1. Tạo dự án móng cọc 163

4.4.2. Nhập số liệu cọc 165

4.4.3. Nhập số liệu thiết kế cho móng cọc 167

4.4.4. Thiết kế cho 1 cọc 167

4.4.5. Ví dụ tính toán móng cọc cho nhà cao tầng 172

Chương 5: TẠO FILE BÁO CÁO VÀ FILE BẢN VẼ 191

5.1. Tạo báo cáo cho thiết kế 191

5.2. Tạo các bản tính chi tiết 192

Chương 6: KẾT NỐI SỬ DỤNG SỐ LIỆU ĐỊA KỸ THUẬT TỪ PHẦN MỀM gINT  194

6.1. Tổng quan về phần mềm gINT 194

Chương 7: TƯƠNG TÁC VỚI CÁC PHẦN MỀM KHÁC 206

7.1. Làm việc với phần mềm STAAD.Pro 206

Tài liệu tham khảo 213