Thuyết minh Đồ án Công Trình Kỹ Thuật Đô Thị - Số thứ tự chẵn, Có thể dùng luôn
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 50 . SỐ LIỆU TÍNH TOÁN : 121-K 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 kè kênh tại vị trí số 121. Tính toán với nền đất sét. 2. Số liệu tính toán. * tính toán thông số đầu vào: - bề rộng chân tường b’ = b 0 + H×tg α = 0.5 + 3.5×tg15 0 = 1,5 (m) -bề rộng móng tường b = b’ + t 1 + t 2 = 1,5+0,7+0,9= 3,1 (m) -chiều cao móng sau GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 1 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị h’ = h + b×tgε = 0.8 + 3.1× tg5 0 = 1,1 (m) GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 2 BẢNG 1:KÍCH THƯỚC CỦA TƯỜNG CHẮN STT THÔNG SỐ KÝ HIỆU ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ 1 CHIỀU CAO TƯỜNG H m 3.5 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 1,5 5 BỀ RỘNG ĐÁY MÓNG b m 3,1 6 BỀ RỘNG GÓT MÓNG t 1 m 0.7 7 BỀ RỘNG MŨI MÓNG t 2 m 0.9 8 CHIỀU CAO MÓNG TRƯỚC h m 0.8 9 CHIỀU CAO MÓNG SAU h' m 1.10 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. GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 3 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 1860 5 CƯỜNG ĐỘ KHÁNG CẮT c (Su) Kpa 57 6 GÓC MA SÁT TRONG ϕ độ 34 7 GÓC MA SÁT NGOÀI δ độ 23 8 MỰC NƯỚC NGẦM W D M 3,5 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 4 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị 1.Tính toán tĩnh tải. 1.1 Tải trọng của bê tông giằng đỉnh. Kí hiệu G 7 G 7 = 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 ). 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,. Khối đất đắp trước tường thành các tải trọng G 5 và G 6 được quy định như hình vẽ bên cạnh: 1.3 Tính toán tải trọng của tường đá hộc. Tường xây đá học có γ= 2725 (Kg/m 3 ) = 27.25 (KN/m 3 ). +G 1 = b h l × × × γ= )(87,47625.27105.35.0 KN=××× Điểm đặt lực là trọng tâm hình chữ nhật. +G 2 = 1 2 b h l× × × × γ = )(18,42925.27105.39.0 2 1 KN=×××× Điểm đặt lức là trọng tâm tam giác. +G 3 = b h l × × × γ= )(8,67525.27108.01,3 KN=××× Điểm đặt lực là trọng tâm hình chữ nhật +G 4 = 1 2 b h l× × × × γ = )(71,12625.2710)8.01.1(1,3 2 1 KN=××−×× Điểm đặt lực là trọng tâm hình tam giác. 1.4 Tính toán tải trọng đất đắp trước tường. Đất đắp có γ= 1860 (Kg/m 3 ) = 18.60(KN/m 3 ). G 5 = 1 2 b h l× × × × γ = )(5,3256,18105.31 2 1 KN=×××× G 6 = b h l × × × γ= )(9,5856,18105.39.0 KN=××× GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 5 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị 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+23 = 38 (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 + − + + + + = 89,2 )75sin()2375sin( )34sin()2334sin( 1 2 = + + + ooo oo Với 75'90 =−= αθ GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 6 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Ka = 42,0 )2375sin()75(sin89,2 )3475(sin 2 2 = − + +, Trị số áp lực đất chủ động theo phương đứng : 26.0)2315sin(42.0)sin( =+×=+×= δα a V a KK +, Trị số áp lực đất chủ động theo phương ngang: 33.0)2315cos(42.0)cos( =+×=+×= δα KaK H a 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 =0,42 x 1860x9,81x3500x10 -9 = 0,027MPa. P a2 = K a x γ s x g x (H+h’) x10 -9 = 0,42 x 1860x9,81x(3500+1100)x10 -9 =0,035MPa Áp lực đất chủ động tác dụng lên phân đoạn 1m tường chắn là. E a = 0,5 x P a2 x z x L = 0,5 x 0.035 x 3.624 x 10 3 x10 = 634,2KN Trong đó z=(H+h’) x cos(15+23)= (3500+1100) x cos(15+23) = 3624 (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 tính cho phân đoạn tường 10m. E a1 = 0,5 x P a1 x z x L = 0,5 x 0.027 x 2.758x 10 3 x10 =372,33KN Trong đó z = H x cos(15+23)= 3500 x cos(15+23) = 2758(mm). Vị trí đặt lực trên tại điểm ở cao độ 0,4H phía trên phần thân tường 72,2511010812.0)035.0027.0(5.0 2 21 2 3 =×××+×=×× + = lz PaPa Ea KN Trong đó z = h’ x cos(15+23) = 1100xcos(15+23)=812 (mm). Vị trí đặt lực trên tại điểm ở cao độ 0,5h’ phía trên tính từ đáy móng lên. Áp lực đất chủ động GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 7 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị 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: GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 8 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị mm965)7601200( 30006000 46006000 760 =−× − − + Ta có ∆P = h eq x Ka x γ s x g x 10 -9 = 965 x 0.42 x 1860 x 9.81 x10 -9 =0.0074 Từ đó: E a3 = ∆P x cos(15+23) x H x L = 0.0074 x cos(38)x 3500 x 10 = 204,09 (KN). E a4 = ∆P x cos(15+23) x h’ x L = 0.0074 x cos(38)x 1100 x 10 = 64,14(KN). Điểm đặt lực của E a3 tại vị trí có cao độ 0.5 H tính từ chân tường. Điểm đặt lực của E a4 tại vị trí có cao độ 0.5 h’ tính từ mũi móng. Như hình vẽ. GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 9 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Áp lực hoạt tải chất thêm 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: G 1. +. )(95,0 2 5.0 7.0 2 2 0 2 m B bTx =+=++= +. y = 0 (m). - Tường xây đá hộc: G 2. +. x = )(51,17.05.015tan5.3 3 1 15tan 3 1 2 mTBH o =++°××=++°×× +. y = 0 (m). - Tường xây đá học: G 3. +. x = 55.1 2 1,3 2 == B (m). +. y = 0 (m). GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 10 [...]... bộ Qt là diện tích hình thang GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 18 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Qt = S phan _ gach _ cheo × L (57,408 + 45,44) × 3,1 Qt = × 10 = 1748,42 KN 2 → Qr = ϕ t × Qt = 1486,16 KN QR= 1486,16(KN) > ∑H =731,18(KN) đạt yêu cầu chống trượt GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 19 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị 2.2 Xét TTGH cường độ Max - Độ lệch tâm n ∑ M = ∑ Gi.Li... 20 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Qt = S phan _ gach _ cheo × L (79,851 + 50,344) × 3,1 22,851 × 2,401 Qt = − × 10 = 1743,73kN 2 2 → (KN) Qr = ϕ × Qt = 0,85 × 1743,73 = 1482,2KN QR= 1482,2(KN) > ∑H =1096,76KN) đạt yêu cầu chống trượt 2.3 Xét TTGH cường độ Min - - Độ lệch tâm n - ∑M = ∑ Gi.Li = 4408,64 KN i =1 GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 21 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị. .. 1486,16 Đạt SVTH : 23 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị dụng Cường độ Max Cường độ Min 1096,7 6 0 4036,0 7 658,06 2922,86 5783,3 0 4408,6 4 0,0601 159,70 100,69 1482,17 Đạt 0,0417 101,89 86,68 1178,69 Đạt 3.Tính toán sức kháng đỡ của đất nền dưới đáy 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=0.6 Qult sức kháng đỡ danh định Qult được... 0,0417 GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 16 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Ta có: b / 4 = / 4 = 0,775m Vì móng là nền đất sét do vậy: e < b là đảm bảo điều kiện chống lật (vị trí 4 đặt lực nằm ở phạm vi mũi móng) 2.Ổn định chống trượt Tính toán với nền đất sét có: Su=57(KPA)=57 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 =0.85 →... 0.5 + 0.7 = 2,13(m) + y = 0.5 × H + h = 0.5 × 3.5 + 0.8 = 2.55(m) Áp lực đất: Ea4 + X=B=3,4m + y = h' / 2 / − Btag 5° = 1.1 / 2 − 3,1tag 5° = 0.28(m) Cánh tay đòn được lấy theo hình sau: GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 11 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Từ đó ta lập được bảng tổng hợp tải trọng BẢNG 3:Bảng tổng hợp tải trọng STT 1 2 Thành phần Mô men giá trị (KN) X (m) Y (m) Px (KN) PY (KN)... =1 e = B / 2 − M / P = 0,103 Ta có: b / 4 = / 4 = 0,775m Tính toán ứng suất dưới đáy móng: σ max = P 3188,30 (1 + 6e / b) = (1 + 6 × 0.14 / 3.1) = 114,82kN / m 2 F 3,1 × 10 σ min = P 3188,3 (1 − 6e / b) = (1 − 6 × 0.14 / 3.1) = 90,881kN / m 2 F 3.1 × 10 t Xác định Q : GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 17 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Ta có: σ max/ 2 = 57,408kN / m 2 σ max/ 2 = 45,44kN / m 2 Tính... G5 325,500 1,830 0,00 0,000 325,500 595,665 0,00 G6 585,900 2,590 0,00 0,000 585,900 1517,481 0,00 Đất đắp trước 6 7 Thành phần lực KÍ HIỆU 4 5 Cánh tay đòn TÊN TẢI TRỌNG Bê tông giằng đỉnh GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 12 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị 8 Tải trọng lan can đáy móng 0,00 0,000 25,000 23,750 0,00 2,700 0,950 0,00 0,000 2,700 2,565 0,00 0,00 0,00 Ea1 372,33 2,13 -2,22 294,1407... cấu kiện và các thiết bị phụ trợ LL: Hoạt tải chất thêm do xe chạy Eh: Áp lực đất theo phương ngang Ev: Áp lực đất theo phương đứng GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 13 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị BẢNG 5 trạng thái giới hạn cường đô sử dụng Giá trị chưa nhân hệ số (KN) Trạng thái Tải trọng Hệ số tải trọng Dc G1 0,00 476,87 1 0 G2 0,00 429,18 1 0,00 675,80 0,00 G5 Cách tay đòn Mô men X... P = 0,0417 Ta có: b / 4 = / 4 = 0,775m - Tính toán ứng suất dưới đáy móng; σ max = P (1 + 6e / b) = 101,89kN F σ max = P (1 + 6e / b) = 86,682kN F t Xác định Q : Ta có σ max = 50,945kN 2 σ min = 43,341kN 2 u Tính diện tích phần gạch chéo giới hạn giới hạn phía trên đường S như hình vẽ GVHD : Trần Vĩnh Hà SVTH : 22 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị Do Su không cắt diện tích F nên toàn bộ Qt là... 386,87 -126,59 149,70 4408,64 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 GVHD : Trần Vĩnh Hà 197,03 5840,37 G1 Trạng thái giới hạn cường độ (max) 0,28 0 1,5 73,63 0 54,54 115,42 1096,76 Ea4 SVTH : 15 Đồ án môn học: Công trình kỹ thuật đô thị n ∑ M = ∑ Gi.Li = 4750,18( KN m) − =1 n ∑P = ∑ Pi = 3188,30( KN ) i =1 B / 2 −