bài tập lớn đường chắn cát

Trang 1

DE TAI BAI TAP LON TUONG CHAN DAT

Giáo viên hướng dân

Sinh viên thực hiện

: Ts Duong Hong Tham - Huỳnh Ngọc Vũ

Trang 2

MỤC LỤC

Phân I: Phần thuyết minh tính toán:

1/ Chọn sơ bộ kích thước tường chắn - c ccc*‡ c2 s2 trang 3 2/ Tính toán các hệ số và áp lực lên tường -< + << ss2 trang 4 3/ Tinh toán các giá trị áp lựC -.- Ăn nhớt trang 6 4/ Bảng tính các giá trị Moment chống lật và Moment GAY lates coe exe sen trang 7 5/ Kiém tra 6n dinh cua tong Chan 0 cece eee eeceeee eee eeeeeeeeeeeeeceeenee trang 8 6/ Tinh toán kết cầu cho tường ‹‹‹‹ c2 222111111 xe trang 13

Phân II: Bản vẽ

Tai liéu tham khao

1/ Bai tập cơ học đất : Vũ Công Ngữ - Nguyễn Văn Thông ( NXB Giáo Dục Việt Nam )

2/ Tập bài giảng Cơ học đất : GV.TS Lê Trọng Nghĩa

3/ Kết cầu bê tông cốt thép - Phần cấu kiện đặc biệt : Võ Bá Tầm (NXB Dai Hoc

Quoc Gia Thanh Pho Ho Chi Minh )

4/ Nén móng công trình: Châu Ngọc ấn ( NXB Xây Dựng Hà Nội - 2010 )

4/ Số tay tực hành Kết Cau Công Trình: PGS- PTS5 Vũ Mạnh Hùng (NXB Xây Dung Hà Nội - 1999 )

Trang 3

BÀI TẬP LON TUONG CHAN DAT

SO LIEU DE BAI

Ma dé: A075010 - Loai dé bai: Tuong chin BTCT

- Tai trong bé mat q=0; độ sâu MNN cách MDTN z¡ = 1.5m

-_ Góc ma sát lưng tường ö =0; góc nghiêng mặt đất với phương ngang: 10°

- _ Số liệu địa chất sau tường: C = 0; ø = 30°; y= 17 KN/m3; y, = 21 KN/m3; C; = 0;

› =30”; y;= 21 KN/m3

- Tường chắn BTCT, Bê tông B20, nhóm cốt thép CII, A-IH - Chiều sâu chăn đất H = 5.5m

Trang 4

1/ CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN

e Chọn chiều sâu chôn mong: Dr= 1.5m

Trang 6

Ta oan ong la thăng đứng: œ = 0°

Góc ngoại ma sát của đất (góc ma sát giữa đất va lưng tường ) ® thiên về an toàn lấy 6 =0°

Góc nghiêng của mặt dat so mat phang ngang: B = 10°

Theo đề bài lớp đất đắp sau lưng tường chắn gồm 2 lớp đất khác nhau Muốn xác

định được áp lực đất chủ động lớn nhất của đất lên lưng tường , người ta thường coi áp

lực của mỗi lớp đất cần xác định không phụ thuộc vào áp lực của các lớp đất khác ;

nghĩa là khi xác định áp lực đất ta có thê xác định cho từng đoạn tường tương ứng với

mỗi lớp đất có tính chất cơ lý khác nhau

Mat dat nam ngang, lưng tường thắng đứng -> Áp dụng lý thuyết Rankin Hệ số áp lực ngang chủ động của đất sau lưng tường chắn :

_ l=sing _ 1-sin30° =0% “ l4sing 1+sin30° —

k

Khi tính toán áp lực đất lên tường chắn, đối với tầng đất năm trên mực nước ngầm ta

dùng trọng lượng riêng tự nhiên, đối với tầng đưới mực nước ngầm tính dung trọng riêng đây nôi

Do đất đắp sau tường có C = 0 tính cường độ áp lực theo công thức :

Pạ= 2k xyxH? =20.33x17%749 = 175.06 KN/Im tới

Trang 8

4/ BANG TINH CAC GIA TRI MOMENT GAY LAT VA MOMENT CHONG LAT

e Bang tinh moment gay lat, luc ngang Ea: El 5,74 0,5 2,87 E2 42,08 2,75 115,72 E3 49,9 1,83 91,32 E4 1513 1,83 276,88 TONG 249,02 486,79 Tổng các lực ngang: H = Ea = E2+E3+E4+E4 = 249,02 KN Moment gay lat: Mgl = 486.79 KNm

Trang 9

BTL Tường chắn đất GVHD: TS Duong Héng Tham

e Bang tinh moment gây lực trượt và lực đứng: nin | TÚC On [bực 6| THỦ gà: |TONRAaimh 1 0,3x21x1,5 9,45 0,75 7,09 2 1/2x0,3x21x1.5 4,73 0,5 2,37 3 0,3x(21-10)x5,5 18,15 15 49,9 4 1/2x0,3x(21-10)x5,5 9,075 1,83 16,6 5 0,5x5,5x23,5 64,63 3,25 210,03 6 0,7x4,6x23,5 75,67 2,3 174,04 7 3x7x17 357 1,5 535,5 8 1/2x3x0,9x17 22.05 1,0 22.95 TỎNG 1018,48 Tổng các lực trượt #„ ( theo phương ngang ) Ry =(1)+(2)+(3)+(4) = 41,405 Tổng các lực theo phương đứng: > R, >,=>R, =(5)+(6)+(7)+(8§)=519.92 Moment chống lật: Mel = 1018,48 KNm 5/ KIEM TRA ÔN ĐỊNH CỦA TUONG CHAN e Tính hệ số an toàn lật: Met 1018/48 HSAT/,, =——— 341m TT — 486/79 = =2,09 > 2 (thỏ > 2 (hỏa) Mcl = 1018,48 KNm 1a moment chéng 1at

Mgl = 486,79 KNm la moment gay lat quanh diém O Vậy tường chắn ôn định chống lật quanh điểm O

Trang 10

-> a.C->.B =0

SR, là tông các lực theo phương đứng: ## = 519,92 KN R„ là tổng các lực theo phương ngang gây trượt phẳng tgồ; là hệ số ma sát giữa tường và đất 2 2 tgB2 = tel; ©) = te(> 30) = 0.364 Vậy tường chắn ồn định trượt ngang e Tính điểm đặt hợp lực và lệch tâm e: Điểm đặt của hợp lực R cách điểm gót bản đáy: DM, 1018/48 X=X= ~ = >, 519,92 1,96m ~> Độ lệch tâm e: e=|B/2-X|= 2,3-1,96|=0,34m Nhận xét:

e=0,34< : =0.77 —› Phản lực đất nền dưới móng có dạng hình thang

e Tinh áp lực đáy móng qmax; qmin: đục = 3 +69) = 31222 69:2) ~171,99EN mi? iB’ B 146° 4.6 nin = (1 — 845 = 58555) _ 6.4, — an nay rt 1.B B 1.4,6 4,6

e Tính khả năng chịu tải của nền:

Áp dụng công thức tính toán khả năng tính toán chịu tải của đất nền chiu tải trọng vừa thăng đứng vừa có tải ngang

Trang 11

1 +—yPB`NF 37 + yd” yi => q,=4qN,F ah ga Gi Trong đỏ: q=z,.D=21.1L5=31,5 B'=B-2e=4,6-2.0,34=3,92 m 1,5 3,92 F, =1+2tan g,(1-sing,)*.% =1+2tan 30" (1 -sin30"Y =11 „=1 3,79" gọn) —02 =Ƒ.- Vụ _ fạ= f„=d- ng) =- ũ " }'=0,76 y" > pr, =a-“y =a- ri pS 0 P Sung, = tan"! 185 cos30 SV 535,55 " = tan t( )=3,790

œ=30° tra bảng ta được (tra bảng 2.26.Giá trị các hệ số sức chịu tải của Vesic (1973) - sách NÊN MĨNG CƠNG TRÌNH của Châu Ngọc Ân, NXB xây dựng Hà Nội 2010 ) N, = 18,40 N, =30,14 N, = 22,40 => q, =31,5.18,40.1,1.0,9 + 0,5.21.3,92.22, 40.1.0, 76 =1274,5KN _ 1274,5 => SP= 171,99 =7.43 ( thỏa ) Nhận xét:

Vậy nền đủ khả năng chịu lực

Trang 12

BTL Tường chan dat GVHD: TS Duong Hong Tham mM, Kíc R= [(Ab + B.Djy + De] Trong đó m1; m2; Ktc = l ® = 30° tra bang ta được: A= 1.14 ; B= 5.59 ; C= 7.95 y=21-10= 11 KN/m3 R=1[0.14x4,6 + 5.59 x 1.5)11 +0] = 149,92 KN/ im? Nhận xét: Có quay =171,09KN/m < 1.2R min =54,06KN /m? > 0 Vậy điều kiện ôn định đất nền thỏa, nền đủ khả năng chịu lực fi 2 = 17 kN/m3 |Œ Ss z in = Ty = q C,=0 kPa 2,= 30° ?= 21 kN/m3 s 3000 3 = = = = qmin=54,06KN/m2 qmax=171,99KN/m2

BIEU DO PHAN BO AP LUC DAY MONG

Trang 13

-Kiểm tra dộ nghiên của trờng Sơ đồ tính của tường đứng:

SLL LLL /////

Sơ đồ tính của tường Sơ đồ chuyến vi của tườn Chuyên vị lớn nhất tại đỉnh tường chắn là: ph’ = 25/8630 T= 0.07cm 30.E.1 gs, 100.100 ` 12 ƒ= 30.2.4.1 Trong đó:

1a áp lực đất tại chân tường

h: chiều cao tường E: modul đàn hồi

I: moment quán tính tiết diện

Chuyền vị lớn nhất tại đỉnh tường phải thỏa mãn:

fe I + 007 1 (thỏa)

Jj 1000 700 1000 si

KL: Chuyên vị lớn nhật tại đỉnh tường đảm bảo về điêu kiện chuyên vị

Trang 14

6/ TÍNH TỐN KÉT CẤU CHO TƯỜNG

- Tính toán kết câu cho tường bao gồm tính tường chắn và móng tường - Khi tính toán đưa các giá trị tải về Im đài

- Giá thiết: Chiều dày lớp bê tong bảo vệ a = 50 mm; Bê tông B20, nhóm cốt thép CII, A-II > hy =h-a = 700-50 = 650mm R, =11,5MPa b=lm R, =280MPa %, = 0,9 e Tính toán cốt thép bản đứng

Trang 15

M= ES = 249.02.) =581,04KNm - Tiết điên tỉnh toán là hình chữ nhật (cắt tại ngàm) b=1000 Ả , ”> R„bhệ - 0,9.11,5.1000.650° £ =I -2ø„ =l—ajI—2.0,13 =0,13 =0,13 - Diện tích cốt thép : 4= Šy/R,bh, _ 0.13.0/9.11,5.1000/650 _— Q2 2 R s 280 Chon ¿20 = 314,2mm” ; chọn )20a100

¢ Tinh toán cốt thép ban đáy:

- Tính toán bản đáy được chia làm hai thành phần bản đáy phía ngực tường và bản đáy phía lưng tường;

Trang 16

3,6

ñ 50,06 + (171, 99-80, 06) 5 =134,60KN /m P= 50,06-+(171,99-50,6).>- = 129,6KN /m P.= 7H + 7q-h =11.0,8 + 25.0,7 = 26,3KN /m

Trang 17

- Diện tich cốt thép : ""=.¬ẽ5 R, 280

Trang 18

BTL Tường chắn đất GVHD: TS Duong Héng Tham

Gia tri Moment: M = 5g 98S = 60.73KNm 6 y„Ñ,b.hệ 0.9.11,5.1000.6507 - Diện tich cốt thép : 4 _ #//R,blụ _ 0,013.0,9.11,5.1000,650 : R 280 = 312mm? Chon ¿20 = 314,2mm” ; chono20al 00 e Nhận xét môn học:

Môn tường chắn đất là 1 chương trong cơ học đất nhưng đo tầm quan trọng của nó trong thực tế nên người biên soạn chương trình học đã đưa nó trở thành 1 môn học chính thức

Muốn giải quyết l bài toán về tường chắn đất thì yêu cầu đối với người thiết kế là phái am hiệu kiến thức về cơ học đất „nên móng , bê tông một cách vững vàng Kết cầu tường chắn đất là 1 bộ phận kết cấu công trình rất phô biến trong thời buổi hiện nay khi mà

các công trình cao tầng ngày càng phô biến Không những kết cầu tường chắn được sử

dụng phố biến trong các công trình nhà cao tầng mà nó còn được sử dụng khá phô biến trong các công trình giao thông mà điển hình là các tường chắn ở các tuyến đường đi qua

các đèo , vách nủi ,hay các sườn nủi

Tuy thời lượng môn học có hạn, nhưng dưới sự giảng dạy tận tâm và nhiệt tình của

thầy TS Dương Hồng Tham, thì tôi đã có thêm được những kiên thức quý báu về nghề của mình Sau khi đã kết thúc các buôi lý thuyết thì mỗi sinh viên được nhận | số liệu về bài tập

lớn tường chắn đất mà ở đó người sinh viên có thể thể hiện khả năng thiết kế của mình Tuy bài tập lớn này đã thực hiện xong nhưng do kiến thức của bản thân còn có những hạn chế nên trong quá trình trình bày ,tính tốn khơng tránh khỏi những sai sót mong thầy bỏ qua cho,em sẽ cỗ gắn tiếp tục nghiên cứu nhiều hơn về môn học này,xem là một trong những điều kiện tiên quyết để có thể làm việc,học tập sau này Trong quá trình thực hiện bài tập lớn này ,em xin chân HE cam on thay TS Duong Héng Tham da đứng lớp giảng dạy và hướng dẫn về bộ môn “ * Tường chan dat” cũng như bài tập lớn tường chăn

Sinh viên thực hiện

Ngày 25/06/2012

II Ban vé