Thuyết minh đồ án Công Trình Đô Thị cho ngành Kỹ Thuật Hạ Tầng

Thuyết minh đồ án Công Trình Đô Thị cho ngành Kỹ Thuật Hạ Tầng và Cácngành liên quan. Có thể sử dụng luôn.

Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA ĐÔ THỊ BỘ MÔN GIAO THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ GVHD : TRẦN VĨNH HÀ SVTH : LỚP : GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký tên) Hà Nội - 2014 1 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI 1 CHƯƠNG I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 4 CHƯƠNG II 6 TÍNH TOÁN VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 6 1.Tính toán tĩnh tải 6 2.Tính toán áp lực đất 8 2.1 Áp lực đất chủ động: 8 2.2 .Tính toán áp lực do hoạt tải chất thêm 10 3.Tổ hợp tải trọng tính toán 12 4.Tổ hợp tải trong theo trạng thái giới hạn sử dụng, và trạng thái giới hạn cường độ 16 CHƯƠNG III 17 KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN CHỐNG LẬT, TRƯỢT, SỨC KHÁNG ĐỠ ĐẤT NỀN 17 1.Ổn định chống lật 17 1.1.Xét TTGH sử dụng: 17 1.2.Xét TTGH cường độ Max 18 1.3 Xét TTGH cường độ Min 18 2.Ổn định chống trượt 19 3.Tính toán sức kháng đỡ của đất nền dưới đáy móng 23 Kết luận: Kè thiết kế đảm bảo: 26 2 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG TRÌNH KỸ THUẬT ĐÔ THỊ GVHD : Th.s Trần Vĩnh Hà SVTH : Lớp : STT : 120 TT : 43 VẬT LIỆU C. 3 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị CHƯƠNG I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 1. Nhiệm vụ của đồ án. Nhiệm vụ của đồ án công trình kỹ thuật Đô thị là thiết kế và kiểm toán cho một phân đoạn tường chắn kè song. Tính toán với nền đất cát. 2. Số liệu tính toán. 15 5 15 5 26 0 0 * Tính toán thông số đầu vào: - Bề rộng chân tường: b’ = b 0 + H×tg α = 0.5 +3.6×tg15 0 = 1.465 (m) - Bề rộng móng ường: b = b’ + t 1 + t 2 = 1.465+0.7+ 0.9= 3.065 (m) - Chiều cao móng sau : h’ = h + b×tgε = 0.7 + 3.065× tg5 0 = 0.968(m) 4 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị 5 BẢNG 1:KÍCH THƯỚC CỦA TƯỜNG CHẮN STT THÔNG SỐ KÝ HIỆU ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ 1 CHIỀU CAO TƯỜNG H m 3.6 2 BỀ RỘNG ĐỈNH TƯỜNG b 0 m 0.5 3 GÓC NGHIÊNG LƯNG TƯỜNG α độ 15 4 BỀ RỘNG CHÂN TƯỜNG b’ m 1.465 5 BỀ RỘNG ĐÁY MÓNG b m 3.065 6 BỀ RỘNG GÓT MÓNG t 1 m 0.9 7 BỀ RỘNG MŨI MÓNG t 2 m 0.7 8 CHIỀU CAO MÓNG TRƯỚC h m 0.7 9 CHIỀU CAO MÓNG SAU h' m 0.968 10 GÓC NGHIÊNG ĐÁY MÓNG ε độ 5 10 CHIỀU DÀI MỘT PHÂN ĐOẠN TƯỜNG L m 10 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN. 1.Tính toán tĩnh tải. 6 BẢNG 2 : THÔNG SỐ VẬT LIỆU STT THÔNG SỐ KÝ HIỆU ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ 1 BÊ TÔNG GIẰNG ĐỈNH Kg/m 3 2500 2 TƯỜNG XÂY ĐÁ HỘC Kg/m 3 2725 3 LAN CAN Kg/m 27 4 DUNG TRỌNG ĐẤT γ Kg/m 3 1800 5 CƯỜNG ĐỘ KHÁNG CẮT c (Su) Kpa 65 6 GÓC MA SÁT TRONG ϕ độ 31 7 GÓC MA SÁT NGOÀI δ độ 19 8 MỰC NƯỚC NGẦM W D M 2.1 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị G1 G2 G3 G7 G8 G6 G4 G5 q 15 5 26 0 0 1.1 Tải trọng của bê tông giằng đỉnh. Kí hiệu G 1 G 1 = b x h x l x γ= 0,5 x 0,2 x 10 x 25 = 25 (KN). Điểm đặt lực là trọng tâm của hình vuông. Trong đó γ= 2500 (Kg/m 3 ) = 25 (KN/m 3 ). Chiều dài kè tính l =10m 1.2 Tải trọng của lan can. Kí hiệu Q Q= l x γ= 10 x 0.27 = 2.7 (KN). Trong đó γ= 27 (Kg/m) = 0.27 (KN/m). Chia tường chắn, và khối đất đắp trước tường thành các khối hình tam giác, hình chữ nhật để lấy tải trọng tính toán. Chia tường chắn thành các tải trọng sau: G 1 , G 2, G 3, G 4, G 5. Khối đất đắp trước tường thành các tải trọng G 6 và G 7 được quy định như hình vẽ bên cạnh: 1.3 Tính toán tải trọng của tường đá hộc. Tường xây đá hộc có γ= 2725 (Kg/m 3 ) = 27.25 (KN/m 3 ). G 2 = b h l × × × γ= 0.5 3.6 10 27.25 490.86 × × × = (KN) 7 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Điểm đặt lực là trọng tâm hình chữ nhật. G 3 = 1 2 b h l × × × × γ = 1 0.965 3.6 10 27.25 473.33 2 × × × × = (KN). Điểm đặt lức là trọng tâm tam giác. G 4 = b h l × × × γ= 3.065 0.7 10 27.25 584.65 × × × = (KN). Điểm đặt lực là trọng tâm hình chữ nhật G 5 = 1 2 b h l × × × × γ = 1 3.065 (0.968 0.70) 10 27.25 111.92 2 × × − × × = (KN) Điểm đặt lực là trọng tâm hình tam giác. 1.4 Tính toán tải trọng đất đắp trước tường. Đất đắp có γ= 1800 (Kg/m 3 ) = 18.00(KN/m 3 ). G 6 = 1 2 b h l × × × × γ = 1 0.965 3.6 10 18 312.66 2 × × × × = (KN) G 7 = b h l × × × γ= 0.9 3.6 10 18 583.2 × × × = (KN). = x γ x g = 2 1 (0.91 x 1.865) x 18 x 9.81 = 149.84 (KN) 2.Tính toán áp lực đất. 2.1 Áp lực đất chủ động: Biểu đồ phân bố áp lực đất chủ động lên tường chắn Góc nghiêng của áp lực đất cơ bản: α+ δ =15+19 = 34(độ) Trị số của hệ số áp lực đất chủ động: Ka = 2 2 sin ( ) sin ( ) sin( )T θ ϕ θ θ δ + × − T = 2 sin( )sin( ) 1 sin( ) sin( ) ϕ δ ϕ β θ δ θ β   + − +   + + +   = 2 sin(31 19)sin(31 26) 1 sin(75 19) sin(75 26)   + − +   + + +   =1.40 Với 0 0 90 90 15 75 θ α = − = − = Ka = 2 2 sin (75 31) sin (75)sin(751.40 19) + − = 0,85 +, Trị số áp lực đất chủ động theo phương đứng : sin( ) 0,85 sin(15 19) 0.475 V a a K K α δ = × + = × + = +, Trị số áp lực đất chủ động theo phương ngang: 8 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị os( ) 0,85 os(15 19) 0.705 H a a K K c c α δ = × + = × + = -Áp lực đất cơ bản là : Với P a1 là áp lực lên chân tường, P a2 là áp lực lên đáy móng. P a1 = K a x γ s x g x H x 10 -9 =0,85x 1800 x 9,81 x 3600 x10 -9 = 0.054 MPa. P a2 = K a x γ s x g x (H+h’) x 10 -9 = 0,85x1800x9,81x(3600+968)x10 -9 = 0.068 MPa Áp lực đất chủ động tác dụng lên phân đoạn 10 m tường chắn là. E a = 0,5 x P a2 x z x L = 0,5 x 0.068 x 3.787 x 10 3 x10 =1287.58 KN Trong đó z=(H+h’) . cos(15+19)= (3600+968) . cos(15+19) = 3787.04 (mm). Vị trí của áp lực chủ động: tác dụng tại điểm ở độ cao 0,4(H+h’) phía trên đáy tường, trong đó H+h’ là tổng chiều cao tường tính từ đỉnh tường đến đáy móng. Tính toán áp lực đất chủ động gây ra đối với tường chắn, khi dịch chuyển biểu đồ phân bố áp lực đất về phía tường chắn ta có hai thành phần lực tác dụng lên móng và thân của tường chắn là E 1, E 2. Ta có Áp lực đất chủ động E 1 lên thân tường tính cho phân đoạn tường 10m. E a1 = 0,5 x P a1 x z x L = 0,5 x 0.054 x 2.8945 x 10 3 x10 =781.52KN Trong đó z = H x cos(15+19)= 3600 x cos(15+19) = 2894.5(mm). 1 1 .sin( ) v a a E E α δ = + = 781.52 x sin(34) = 437.02 KN 1 1 . os( ) h a a E E c α δ = + = 781.52 x cos(34) = 647.91 KN Vị trí đặt lực trên tại điểm ở cao độ 0,4H phía trên phần thân tường E a2 = 3 a1 a2 P P 0.054 0.068 0.802 10 10 489.22 2 2 z l + + × × = × × × = (KN). Trong đó z = h’ x cos(15+19) = 968xcos(15+19)=802 (mm). E a 2H = E a 2 .cos(δ+α)= 489.22 x cos(34)= 405.58 KN E a 2v = E a 2 .sin(δ+α) = 489.22 x sin(34) = 273.57 KN Vị trí đặt lực trên tại điểm ở cao độ 0,5h’ phía trên tính từ đáy móng lên. 9 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Áp lực đất chủ độn g 15 5 0 0 31 31 0 Ea2 Ea1 26 0 2.2 .Tính toán áp lực do hoạt tải chất thêm Biểu đồ phân bố áp lực, và điểm đặt lực cho hoạt tải Nội suy Heq theo bảng sau: 3000 1200 6000 760 4568 Heq 10 [...]... phụ trợ LL: Hoạt tải chất thêm do xe chạy Eh: Áp lực đất theo phương ngang Ev: Áp lực đất theo phương đứng 16 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị CHƯƠNG III KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN CHỐNG LẬT, TRƯỢT, SỨC KHÁNG ĐỠ ĐẤT NỀN 1.Ổn định chống lật 1.1.Xét TTGH sử dụng: - Độ lệch tâm n ∑ M = ∑ G L = 4855.99( KN m) i =1 i i 17 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị n ∑ P = ∑ Pi = 3742.68( KN ) i =1 e... 233.98 62.92 3742.68 0.9 0.9 0.9 0.9 Cánh tay đòn được lấy theo hình sau: 15 1 1 1 1 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị q 26 0 G8 G1 15 0 G6 Ea3 G7 Ea1 G2 G3 G4 Ea4 5 Ea2 G5 Cánh tay đòn 4.Tổ hợp tải trong theo trạng thái giới hạn sử dụng, và trạng thái giới hạn cường độ Dw EH Phương ngang Ev phương đứng Trạng thái giới hạn sử dụng 1 1 1 1 Trạng thái giới hạn max cường độ min 1.25 1.5 1.5 1.35... CPT 0.45 Sét 0.6 Phương pháp hợp lý Dùng sức kháng cắt đo được trong 0.6 phóng thí nghiệm Dùng sức kháng cắt đo được trong thí nghiệm cắt cánh hiện trường 0.5 Dùng sức kháng cắt ước tính từ số - liệu CPT Đá Phương pháp bán thực nghiệm, 0.60 Carter và Kulhawy (1988) 19 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Trượt (để tính Bê tông đúc sẵn đặt trên cát toán ổn định về Dùng Dùng trượt) ước tính từ số... móng Sức kháng đỡ của đất nền được xác định bằng công thức: Qr = ϕ x Qult Trong đó: ϕ hệ số sức kháng ϕ=0.45 Qult sức kháng đỡ danh định Qult được xác định: Qult = 0.5 x g x γ x B x x x Trong đó: B – bề rộng đáy móng hữu hiệu , – các hệ số là hàm của +gxγx x – chiều sâu tính đến mực nước ngầm 0 >1.5B + 0.5 0.5 0.5 1.0 1.0 1.0 23 x x (MPa) Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị , hệ số sức kháng đỡ... 0,56 = 62.92 KN -Điểm đặt lực của Ea4 tại vị trí có cao độ 0.5 h’ tính từ mũi móng Như hình vẽ 26 0 0 15 Ea3 31 Ea4 5 Áp lực hoạt tải chất thêm 11 0 31 0 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị 3.Tổ hợp tải trọng tính toán 3.1 Tính toán giá trị đại số cánh tay đòn của các lực tác dụng Với tâm lật là mũi móng  Tường xây đá hộc: G2 + x = T2 + B0 0.5 = 0.7 + = 0.95(m) 2 2 + y = 0 (m)  Tường xây đá hộc:... trạng thái giới hạn cường độ Min 22 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Bảng tổng hợp kiểm tra ∑H (KN) min ∑V (KN) M (KN.m) Độ lệch tâm (e) 1494.76 3742.68 4855.99 0.24 179.48 2167.41 4779.87 5845.96 0.31 1345.29 3468.58 4618.08 0.20 ∂m ax ∂ TTGH Sử dụng Cường độ Max Cường độ Min QR KN Kết luận 64.74 2248.8 Đạt 250.59 61.31 2872.04 Đạt 157.47 68.86 2084.13 Đạt 3.Tính toán sức kháng đỡ của đất... − = 0.20m 2 P 2 3468.58 b 3.065 = = 0.766m 4 4 18 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Vì móng là nền đất cát do vậy: e < b là đảm bảo điều kiện chống lật (vị trí đặt lực nằm 4 ở phạm vi mũi móng) 2.Ổn định chống trượt Tính toán với nền đất cát có: Su=65(KPA)=65 kN / m 2 Điều kiện đảm bảo chống trượt QR = ϕt x Qt ≥ ∑ H Trong đó ϕt hệ số sức kháng tra bảng B5.4-1 ta có: ϕt =0.80 → điều kiện đảm... ΣH = 1494.76(KN) Vậy thỏa mãn điều kiện ổn định trượt phẳng ở trạng thái giới hạn sử dụng 2.2.Xét TTGH cường độ Max Ta có: n ∑ M = ∑ Gi Li = 5845.96( KN m) i =1  n ∑ P = ∑ Pi = 4779.87( KN ) i =1   e= B 3.065 5845.96 − x0 = − = 0.31 2 2 4779.87  Tính toán ứng suất dưới đáy móng: 21 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị P  6e  4779.87  6 × 0.31  2 1 + ÷ = 1 + ÷ = 250.59( KN / m ) F B ... đất: Ea4 + x = B = 3.065(m) 0 + y = 0 h' 0.968 − B t ag (3) = − 3.065 × t ag (5) = 0.22(m) 2 2 Từ đó ta lập được bảng tổng hợp tải trọng: 13 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị TÊN TẢI TRỌNG STT 1 Bảng tổng hợp tải trọng cho phân đoạn 1m tường chắn KÍ giá trị Cánh tay đòn Thành phần lực HIỆU (KN) X (m) Y (m) Px (KN) PY (KN) Tường xây đá hộc Thành phần Mô men Mox Moy G2 490.860 0.850 0.000 0.000 490.860... 0.80 Trong đó ϕt hệ số sức kháng trượt giữa đất và móng số sức kháng trượt cho sức kháng trượt giữa đất và móng QT : Sức kháng trượt danh định giữa đất và móng (N) ϕ : Hệ số sức kháng cho sức kháng bị động eq Qeq : Sức kháng bị động danh định của đất trong suốt tuổi thọ thiết kế của kết cấu (N) → điều kiện đảm bảm chống trượt: QR = ϕ t xQt ≥ ∑ H Trong đó ϕt hệ số sức kháng tra bảng B5.4-1 ta có: ϕt . VẬT LIỆU C. 3 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị CHƯƠNG I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 1. Nhiệm vụ của đồ án. Nhiệm vụ của đồ án công trình kỹ thuật Đô thị là thiết kế và kiểm toán cho một phân. trượt 19 3.Tính toán sức kháng đỡ của đất nền dưới đáy móng 23 Kết luận: Kè thiết kế đảm bảo: 26 2 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG TRÌNH KỸ THUẬT ĐÔ THỊ GVHD : Th.s. Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA ĐÔ THỊ BỘ MÔN GIAO THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ GVHD : TRẦN VĨNH HÀ