Một số công trình tiêu biểu thiết kế theo quan điểm móng bè cọc

Bài báo giới thiệu một số công trình tiêu biểu trên thế giới thiết kế nền móng theo quan điểm móng bè cọc.

1.Westend 1 Tower, Frankfurt

 

Hình 1‑1: Westend 1 Tower, Frankfurt

 

 Hình 1‑2: Mặt cắt ngang Westend 1 Tower, Frankfurt (a) và mặt bằng móng (b) ( Franke et al, 1994)

Westend 1 Tower là tòa nhà 51 tầng, cao 208m được xây dựng tại Frankfurt, Đức. Mặt cắt ngang và mặt bằng móng được thể hiện trên hình 1.6. Phần móng của công trình bao gồm một bè cọc với 40 cọc dài 30m đường kính 1,3m. Phần giữa công trình bè cao 4.5m và giảm còn 3m mỗi cạnh.

Để dự đoán ứng xử của công trình, Poulos et al. (1997) [6] đã sử dụng một số phương pháp sau:

1, Phương pháp tính tay đơn giản (Poulos & Davis, 1980)

2, Phương pháp dãy trên nền đàn hồi (Poulos, 1991)

3, Phương pháp tấm trên nền đàn hồi (Poulos, 1994)

4, Phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp điều kiện biên (Ta & Small, 1996)

5, Phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp điều kiện biên (Sinha, 1996)

6, Phương pháp phần tử hữu hạn kết hợp điều kiện biên (Franke et al., 1994)

Sau đó, Reul & Randolph [7] dùng thêm hai phương pháp khác để phân tích:

7, Phương pháp ma trận dẻo (Randolph, 1983)

8, Phương pháp truyền tải trọng cho cọc đơn kết hợp với ứng xử đàn hồi giữa cọc và bè (Clancy & Randolph, 1993)

 

Hình 1‑7: So sánh kết quả tính toán

Các phương pháp phân tích:

  1. Poulos và Davis (1980)
  2. Poulos (1991)
  3. Poulos (1994)
  4. Ta và Small (1996)
  5. Sinha (1996)
  6. Franke et al. (1994)
  7. Randolph (1983)
  8. Clancy và Randolph (1993)

FEA       Phương pháp phần tử hữu hạn

FEA*     Phương pháp phần tử hữu hạn: giảm ma sát thành

M           Đo đạc.

Kết quả phân tích theo các phương pháp 1,2,3,4,5 & 6 theo Poulos et al.(1997) [6]

Kết quả đo đạc:

a)           Lutz et al. (1996)

b)           Franke và Lutz (1994)

Kết quả tính toán được trình bày trên hình 1.7, với hệ số phân bố tải trọng dao động từ 50% đến 70%.

2. Messeturm Tower, Frankfurt

 

Hình 2‑1: Messeturm Tower, Frankfurt

Công trình Messeturm Tower cao 256m là tòa tháp cao nhất của châu Âu tại thời điểm xây dựng. Công trình này được gánh đỡ bởi móng bè dày 6m ở giữa và giảm còn 3m tại mỗi cạnh kết hợp với 64 cọc bên dưới bè.

Với phương án như trên hệ số phân bố tải trọng xác định được là 43% [7].

 

Hình 1‑9: Phương án móng bè cọc Messeturm Tower, Frankfurt

1.1.3. Torhaus der Messe

Được xây dựng giữa 1983 đến 1986, Torhaus der Messe cao 130m là công trình cao tầng đầu tiên tại Đức thiết kế nền móng theo phương án bè cọc.

Hệ số phân bố tải trọng xác định được là 67% [7].

Reul & Randolph [7] đã lập một bảng so sánh kết quả tính toán và đo đạc thực nghiệm các công trình trên:

Bảng 1‑1: Móng bè cọc tại Frankfurt: đo đạc (M) và phân tích phần tử hữu hạn (FEA)

Công trình

 (mm)

(mm)

     

Đo đạc

Phân tích phần tử hữu hạn

Đo đạc

 

Phân tích phần tử hữu hạn

Phân tích phần tử hữu hạn

Phân tích phần tử hữu hạn

Đo đạc

 

Phân tích phần tử hữu hạn

Móng bè cọc

Móng bè

Móng bè cọc

Móng bè

Messeturn

Torhaus

Westend 1

144

124

120

174

96

109

278

189

184

46

-

-

30

7

87

39

14

141

0.63

0.51

0.59

0.77

0.50

0.51

0.43

0.67

0.50

0.60

0.76

0.66

 

Năm 2010, Phùng Đức Long [8] tiến hành tổng hợp các công trình trên thế giới được thiết kế và quan trắc theo phương án bè cọc kết hợp:

Bảng 1‑2: Bảng tổng hợp các công trình bè cọc kết hợp

STT

Công trình

Đặc điểm công trình

Tỉ lệ tác động của tải trọng (%)

Đo đạc thực tế

 

(mm)

H

(m)

Số tầng

Cọc

1

Messe-Torhaus, Frankfurt

130

30

75

25

P

-

2

Messeturn, Frankfurt

256

60

57

43

P

144

3

Westend 1, Frankfurt

208

 

49

51

P

120

4

Petronas, Kuala Lampur

450

88

85

15

P

40

5

QV1, Perth, West Australia

 

42

70

30

-

40

6

Treptower, Berlin

121

 

55

45

P

73

7

Sony Center, Berlin

103

 

-

-

P

30

8

ICC, Hong Kong

490

118

70

30

-

-

9

Commerzbank, Frankfurt

300

 

96

4

P

19

10

Skyper, Frankfurt

153

 

63

27

P

55

Tài Liệu Tham Khảo:

[1]

H. G. Poulos, "Methods Of Analysis Of Piled Raft Foundations," A Report Prepared on Behalf of Technical Committee TC18 on Piled Foundations, 2001.

[2]

M. F. Randolph, "Design Methods for Pile Groups and Piled Rafts," XIII ICSMFE, pp. 61-82, 1994.

[3]

S. Hansbo, "Interaction problems related to the installation of pile groups," in Proc. of 2nd Int. Geot. Sem. on Deep Foundations on Bored and Auger Piles, Ghent, 1993, pp. 59-66.

[4]

H. G. Poulos, "Piled raft foundations : design and applications," Géotechnique, vol. 51, no. 2, pp. 95-113, 2001.

[5]

Y. C. Tan and C. M. Chow, "Design of Piled Raft Foundation on Soft Ground," University of Malaysia, 2004.

[6]

H. G. Poulos, J. C. Small, L. D. Ta, J. Sinha, and L. Chen, "Comparison of some methods for analysis od piled rafts," in Proc. of 14th Int. Conf. Soil Mech. Found. Engng, Hamburg, 1997, pp. 1119-1124.

[7]

O. Reul and M. F. Randolph, "Piled rafts in overconsolidated clay : comparison of in situ measurements and numerical analyses," Géotechnique, vol. 53, no. 3, pp. 301-315, 2003.

[8]

P. D. Long, "Piled Raft – A Cost - Effective Foundation Method for High- Rises," Geotechnical Engineering Journal of the SEAGS & AGSSEA, vol. 41, no. 3, pp. 1-12, Dec. 2010.

   


Tin chuyên ngành

Image
TỔNG HỢP CÁC BIỂU MẪU SV LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP -KSXD

Khoa gửi đến các bạn SV Khoa Xây Dựng các biểu mẫu phục vụ trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng.

Image
TỔNG HỢP CÁC BÀI BÁO HAY TRÊN WEB KHOA XÂY DỰNG

Khoa gửi đến các bạn SV Khoa Xây Dựng link các bài báo hay trên qeb Khoa.

Image
Một số bài toán thường gặp trong Địa Chất Thủy Văn

Địa Chất Thủy Văn nói riêng và Địa Chất Công Trình nói chung là một môn học quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ sư xây dựng. Nay tôi viết bài báo này để tổng hợp MỘT SÔ DẠNG BÀI TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG MÔN HỌC NÀY.

Image
So sánh một số phương pháp phân tích móng bè cọc

Tên bài báo: SO SÁNH MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MÓNG BÈ CỌC

Image
Tại sao phải bố trí đai cột trong nút khung nhà cao tầng?

Một số ý kiến hiện nay cho rằng việc bố trí cốt đai như vậy sẽ gây khó khăn cho việc thi công. Nói như vậy tức là chưa hiểu được tầm quan trọng của liên kết trong kết cấu..

©2012 Bản quyền thuộc về Khoa Xây Dựng - Trường Đại học Kiến Trúc Thành phố Hồ Chí Minh.