Thông tin tài liệu
§å ¸N NÒN MãNG – TÝNH TO¸N MãNG- §Ò VIII - 4
Cho mét têng ch¾n ®Êt dµi 50 m.chiÒu réng ®¸y têng bt=2,5 m.Lng
têng nghiªng víi ph¬ng th¼ng ®øng 1 gãc δ. §Êt sau lng têng lµ sÐt
pha dÎo cøng,®ång nhÊt, nghiªng víi ph¬ng ngang gãc α. KÝch thíc
cña têng,träng lîng cña têng vµ c¸c chØ tiªu c¬ lý cña ®Êt sau lng têng
nh sau.
H(m)
9
δ(®é)
11
α(®é)
12
ϕ(®é)
21
ϕ ο (®é) C(kg/cm2) γ(Τ/m3)
15
0,22
1,88
α
δ
H
bt
β
0,62
E(kg/cm2) G(T/m)
177,50
88
A -TÝnh to¸n ¸p lùc chñ ®éng b»ng c¸c ph¬ng ph¸p
1 -Theo ph¬ng ph¸p gi¶i tÝch cña Coulomb:
Do ®Êt sau lng tßng cã lùc dÝnh nªn ta coi ®Êt sau lng têng chØ cã lùc ma
s¸t
cßn ¸p lùc dÝnh ®îc tÝnh riªng.
Ta cã:
AB= H/cosδ =H/cos11o =9/ 0,98=9,18
¸p lùc cña ®Êt lªn lng têng khi chØ cã lùc ma s¸t ®îc tÝnh theo c«ng thøc
E= 1/2 .λc.γ.H 2 víi :
λc=
Cos 2(ϕ-δ)
Cos2δ.sinΨ.(1+√z
)2
ψ =90o-ϕo-δ =90o -15o-11o = 64o
Sin(ϕ+ϕo).sin(ϕ-α)
Sin (21o+15o).Sin(21o-12o)
Z=
=
Sinψ.cos(δ-α)
Sin64o.Cos (11o-12o)
= 0,105
Cos2 (21o-11o)
=> λc =
= 0,65
Cos 11 .Sin 64 .1,75
2
o
o
=> E = 1/2 .0,64 .1,88 .9 2 = 49,49 ( T/m)
⇒ E = 1/2. σ2φ. AB ⇒ σ 2φ =2E/AB = 2 .49,49 / 9,18 = 11,78 (T/m2)
Thµnh phÇn ¸p lùc dÝnh ®îc tÝnh theo c«ng thøc :
σ2c =
2,2 .Cos 21 o
C .Cos φ
= 2,68(T/m 2)
=
Cos2 (45o- (φ +δ)/2 )
Cos229o
σ 2 = σ 2φ - σ2c = 10,78 - 2,68 = 8,1(T/m2)
A
D
C
E1
Ec®
K
E2
B
σ2
B1
σ2ϕ
σ2c
O'
H×nh 1
Tõ h×nh vÏ 1 ta thÊy :
Do hai tam gi¸c ABC vµ DB1C ®ång d¹ng nªn
DB1 /AB = σ2/σ2ϕ ⇒ DB1 = AB. σ2/σ2ϕ = 9,18 .8.1/11,04 = 6,73(m)
¸p lùc chñ ®éng cña ®Êt lªn têng ch¾n chÝnh lµ diÖn tÝch cña tam gi¸c DB1C
Ec® = DB1.σ2/2 = 6,74. 8,1/2 = 27,3( T/m)
2 - Theo ph¬ng ph¸p ®å thÞ cña Coulomb
Tõ ch©n têng B ta kÎ c¸c mÆt tr¬t gi¶ ®Þnh BC1 , BC2 , BC3 , BC4 , BC5 , BC6 ,
BC7 , BC8 , BC9 , BC10
BC1 hîp víi BC2 lµ 5o , BC3 hîp víi BC2 lµ 5o…Cho ®Õn BC10
Trong Autocad t¹i dßng Command ®¸nh lÖnh Area ®Ó tÝnh diÖn tÝch cña c¸c
l¨ng thÓ trît lµ ABC1, ABC2, ABC3, ABC4, ABC5, ABC6, ABC7, ABC8, ABC9,
ABC10
DiÖn tÝch c¸c tam gi¸c ®ã dîc tÝnh nh b¶ng 1.LÊy c¸c diÖn tÝch c¸c tam gi¸c
nh©n víi γ th× ®îc träng lîng c¸c l¨ng thÓ t¬ng øng (H×nh 2)
L¨ng thÓ
ABC1 ABC2 ABC3 ABC4 ABC5
ABC6
ABC7
ABC8
ABC9
ABC10
DiÖn tÝch
22,393
56,593
68,498
85,164
107,692
143,011
27,419
32,998
39,595
B¶ng 1
* BiÓu diÔn lªn ®å thÞ:
47,286
- Gãc hîp bëi E1 vµ G1 lµ ψ = 64o
- §o gãc hîp bëi R1 vµ G1 lµ 52.66o
- Träng lîng cña c¸c l¨ng thÓ ®îc biÓu diÔn theo tØ lÖ b»ng ®å thÞ (H×nh3)
§o kho¶ng c¸ch MK .MK chÝnh lµ ¸p lùc lín nhÊt cña ®Êt lªn têng ch¾n khi
cha kÓ ®Õn lùc dÝnh : MK = 49,6976 T/m
So s¸nh khi tÝnh theo ph¬ng ph¸p ®å thÞ vµ gi¶i tÝch ta thÊy
Sai sè a =(49,6976 – 49,49) / 49,6976 .100% = 0,4% < 2%
Còng t¬ng tù nh trªn ta còng tÝnh ®îc ¸p lùc chñ ®éng cña ®Êt lªn têng ch¾n khi
cã kÓ ®Õn lùc dÝnh lµ diÖn tÝch tam gi¸c DB1C ta tÝnh ®îc lµ : Ec® = 27,46 (T/m)
B – ThiÕt kÕ mãng
1 – TÝnh chiÒu réng cña mãng vµ chän chiÒu s©u ch«n mãng :
Ta chän mãng thiÕt kÕ cho têng ch¾n lµ mãng n«ng,chiÒu s©u ch«n mãng lµ 1m
¸p lùc chñ ®éng cña ®Êt lªn têng lµ 29,33 (T/m)
¸p lùc nµy ®îc ph©n tÝch tµnh hai thµnh phÇn lµ theo ph¬ng th¼ng ®øng E2 vµ
theo ph¬ng ngang E1.
E1 lµ lùc lµm cho mãng bÞ trît ,cßn E2 lµ ¸p lùc truyÒn xuèng mãng.
Ta cã :E2 = Ec® . Cos ψ = 27,3 .Cos64o = 11,97(T/m)
Lùc nµy céng víi träng lîng cña têng lµ G truyÒn xuèng ®¸y mãng
Lóc ®ã :
PH = E2 + G = 11,97 + 88 = 99,97 ( T/m )
ChiÒu réng cña mãng b (b>0 )lµ nghiÖm cña ph¬ng tr×nh bËc hai:
b2 + k1b – k2 = 0
Trong ®ã k1 = M1h + M2.C/γ - M3.βγm. h/m γ
( do ®Êt trªn mãng vµ díi ®¸y mãng ®ång nhÊt nªn γII = γ, CII = C )
M1 = (Cotgϕ + ϕ)/0,25π + 2 =5,82
M2 = 4 Cotgϕ = 10,52
M3 = M1- 4 = 1,82
m – hÖ sè lµm viÖc cña ®Êt nÒn ,lÊy m = 1
βγm - khèi lîng trung b×nh cña mãng vµ ®Êt ë trªn mãng ,lÊy βγm = 2 T/m3
⇒ k1 = 5,82 . 1 + 10,52 . 2,2/1,88 – 1,82.2.1/1.1,88 = 16,19
k2 = M3. PH /m . γ = 1,82.99,97/1.1,88 = 96,8
Nh trªn ta cã b lµ nghiÖm cña ph¬ng tr×nh :
b2 + 16,19b – 96,8 = 0
Gi¶i ph¬ng tr×nh nµy ta ®îc b1 = 4,7 , b2 = -20,8 (lo¹i)
VËy chän chiÒu réng cña mãng lµ b = 4,7 m
2- KiÓm tra kÝch thíc mãng vµ ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®Êt nÒn :
- Chän chiÒu cao cña mãng lµ hm = 0,8 m, vËt liÖu lµm mãng lµ bª t«ng cèt thÐp
nªn
tgαtk ph¶i tho¶ m·n : 1 < tgαtk P = 23,27(T/m2) nªn nÒn ®Êt æn ®Þnh kh«ng bÞ trît
3 - CÊu t¹o mãng
ChiÒu cao mãng chän lµ 80 cm nªn mãng cã hai bËc ,chiÒu cao cña mçi bËc lµ
hi = 40 cm ,chän chiÒu réng cña mçi bËc mãng lµ ci = 55 cm ( h×nh 4)
ci
hm
hi
h
bt
a
b
H×nh 4 : CÊu t¹o mãng
4 - TÝnh to¸n lîng cèt thÐp vµ bè trÝ cèt thÐp vµo mãng :
σ=
n.PH + G1
= 25,73 (T/m2) n- hÖ sè vît t¶i (lÊy n =1,2)
b
Lùc c¾t : Q = σ. a ( l = 1) trong ®ã a lµ chiÒu dµi tÝnh tõ mÐp ngoµi cña mãng
®Õn ch©n têng ch¾n a = 1,1m
⇒ Q = 25,73 . 1,1 = 28,3 T
Chän bª t«ng m¸c 200 nªn cêng ®é kh¸ng nÐn Rn cña bª t«ng lµ 900 T/m2
Cêng ®é kh¸ng c¾t cña bª t«ng lµ Rc = 0,1. Rn = 90 T/m2
ChiÒu dµy cña bª t«ng ph¶i tho¶ m·n :
ho ≥ Q / m. Rc(l = 1) = 28,3 / 90. 0,9 = 0,34 (m)
( m- hÖ sè lµm viÖc cña mãng lÊy b»ng 0,9 )
VËy chän chiÒu dµy cña bª t«ng lµ ho = 0,76m = 76 cm ⇒ chiÒu dµy cña líp bª
t«ng b¶o vÖ lµ a’ = 4 cm
M = Q .a/2 = 28,3 . 1,1/2 = 15,57 Tm
Cèt thÐp ®Æt vµo mãng ta chän cèt thÐp nhãm AII ⇒ cêng ®é kh¸ng kÐo cña cèt
thÐp lµ Ra = 2800 kg/cm2
Fa = M/m . ma .Ra.ho = 15,57/ 0,9.0,9 .28000.0,76 = 9,03cm2
Chän cèt thÐp chÞu lùc cã ®êng kÝnh lµ Φ14 ⇒ fa =1,540 cm2
Sè lîng cèt thÐp cho 1m dµi cña mãng :
n = Fa / fa = 9,03 / 1,540 ≈ 6 thanh
Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c thanh cèt thÐp chÞu lùc
C = (l – 2 .a’)/(n – 1) = (100 – 2 .4) /(6 – 1) = 18,4 cm (l = 1m)
Do ®Êt nÒn cã tÝnh nÐn lón thay ®æi Ýt trong mÆt b»ng vµ do têng cã ®é cøng lín
nªn mãng sÏ lón kh¸ ®ång ®Òu do ®ã thÐp däc ®¸y mãng chØ ®Æt theo cÊu t¹o vµ
lóc ®ã thÐp ng¾n cÇn ®Æt díi cßn thÐp dµi ®Æt theo chiÒu dµi mãng ®îc ®Æt ë trªn
(cèt thÐp cÊu t¹o ) . Cèt thÐp cÊu t¹o ta chän c¸c thanh cã ®êng kÝnh 8mm
C- TÝnh æn ®Þnh chèng lËt ,trît :
1- æn ®Þnh chèng lËt :
C¸c lùc chèng lËt gåm cã : thµnh phÇn th¼ng ®øng cña ¸p lùc chñ ®éng lµ
E2,träng lîng trung b×nh cña mãng vµ ®Êt ë trªn mãngG1,träng lîng cña têng
ch¾n G
Tæng céng sÏ lµ :
Pt = E2 + G + G1 = 11,97 + 9,4 + 88 = 109,37 ( T/m)
§iÓm ®Æt cña lùc t¹i t©m O cña mãng ,cã c¸nh tay ®ßn lµ a 1 = b/2 = 4,7/2 =
2,35m
⇒M« men chèng lËt : Mcl = 109,37 . 2,35 = 257 Tm
Lùc g©y lËt lµ thµnh phÇn n»m ngang cña ¸p lùc chñ ®éng E1
E1= Ec®.SinΨ = 27,3 . Sin 64o = 24,5 (T/m)
§iÓm ®Æt cña lùc nµy t¹i mÐp mãng O’ ,c¸nh tay ®ßn lµ t¹i ®iÓm ®Æt K ®Õn O’
kho¶ng c¸ch KO’ = 3,94m (H×nh 1 )
Nh vËy m« men g©y lËt lµ Mgl= E1. KO’ = 24,5 .3,94 = 96,53 Tm
HÖ sè æn ®Þnh lËt :
Mcl
ηl =
= 257/96,53= 2,66 > 1,5
Mgl
Nh vËy mãng æn ®Þnh kh«ng bÞ lËt
2 – æn ®Þnh chèng trît :
Lùc g©y trît cho mãng lµ thµnh phÇn theo ph¬ng ngang cña ¸p lùc chñ ®éng E2:
Pgt = E2 = Ec® . SinΨ = 29,3 . Sin 64o = 26,3 (T/m)
Lùc chèng trît lµ : Pct = Pt .tanϕ = 109,37 .0,38 = 42 T
HÖ sè æn ®Þnh trît :
η t = Pct / Pgt = 42 / 26,3 = 1,6 >1,5
Do ®ã mãng æn ®Þnh kh«ng bÞ trît.
D – TÝnh ®é lón cuèi cïng :
¸p lùc g©y lón :
Pgl = P - γ .h = 23,27 – 1,88 . 1 = 21,39 (T/m 2),trong ®ã P lµ ¸p lùc truyÒn
xuèng ®¸y mãng ,h lµ chiÒu s©u ch«n mãng .
HÖ sè nÐn lón rót ®æi :
ao = β /E0 = 0,62 / 177,5 = 0,00349 (cm2/kg) = 0,000349 (m2/T)
Ta chia nÒn ®Êt thµnh c¸c líp ph©n tè cã chiÒu dµy hi = 0,2 . b =0,2.4.7 = 0,94
m
KÕt qu¶ tÝnh c¸c thµnh phÇn øng suÊt σ bt vµ σ z ®îc tÝnh nh b¶ng sau :
§iÓm tÝnh
zi
σ bt
l/b >10
z/b
ko
σz
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
0
0.94
1.88
2.82
3.76
4.7
5.64
6.58
7.52
8.46
9.4
10.34
11.28
12.22
13.16
1.880
3.647
5.414
7.182
8.949
10.716
12.483
14.250
16.018
17.785
19.552
21.319
23.086
24.854
26.621
-
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.6
2.8
1
0.91
0.82
0.73
0.64
0.55
0.502
0.454
0.406
0.358
0.31
0.29
0.27
0.25
0.23
21.390
19.465
17.540
15.615
13.690
11.765
10.738
9.711
8.684
7.658
6.631
6.203
5.775
5.348
4.920
Ta thÊy t¹i ®iÓm 14 cã σz = 4.920(T/m2), σbt =26.621(T/m2) tho¶ m·n ®iÒu kiÖn
σz < 0,2.σbt
Nªn chiÒu dµy cña vïng ho¹t ®éng nÐn Ðp lµ 13,16 m
§é lón cuèi cïng lµ :
S =0,94 .0,000349. (21,390/2 +19,465+17,540+17,540+15,615+13,690+11,765
+10,738+9,711+8,684+7,658+6,631+6,203+6,203+5,775+5,348 +4,920/2) =
0,05m
= 5cm
§å thÞ phÇn bè øng suÊt díi ®¸y mãng ®îc biÓu diÔn ( h×nh 5)
Më ®Çu
C¬ häc ®Êt ,nÒn vµ mãng lµ hai m«n häc kü thuËt c¬ së kh«ng thÓ
thiÕu ®èi víi sinh viªn khoa c«ng tr×nh cña c¸c trêng §¹i häc kü
thuËt, vµ lµ kiÕn thøc c¬ b¶n cña c¸c kÜ s ,c¸n bé kü thuËt khi thi c«ng
vµ thiÕt kÕ c«ng tr×nh .
Ngµy nay c¸c kÜ s thiÕt kÕ nÒn mãng kh«ng hiÒu râ l¾m vÒ ®Êt
nÒn còng nh c¸c kÜ s ®Þa chÊt c«ng tr×nh kh«ng hiÓu râ l¾m vÒ viÖc
thiÕt kÕ mãng .Trªn c¬ së ®ã c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n ®Þa chÊt c«ng
tr×nh ®· giao cho chóng em ®å ¸n m«n häc” c¬ häc ®Êt -nÒn mãng”
nh»m gióp chóng em hiÓu râ h¬n vÒ viÖc thiÕt kÕ mãng díi c«ng tr×nh,
còng nh ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ®Êt nÒn ,®Ó ®a ra ph¬ng ¸n kh¶o s¸t
®Êt nÒn ,thiÕt kÕ mãng ®¶m b¶o vÒ mÆt kÜ thuËt còng nh ®¶m b¶o vÒ
mÆt kinh tÕ
Néi dung cña ®å ¸n nµy gåm cã bèn phÇn chÝnh ®ã lµ :
- TÝnh ¸p lùc cña ®Êt lªn têng ch¾n
- ThiÕt kÕ mãng díi têng ch¾n
- TÝnh æn ®Þnh chèng lËt ,trît
- TÝnh ®é lón cuèi cïng
Trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n ,víi sù nhiÖt t×nh gióp ®ì cña c¸c thÇy
gi¸o híng dÉn em ®· hoµn thµnh ®îc ®å ¸n nµy .V× vËy em xin cã lêi
c¶m ¬n ch©n thµnh dÕn c¸c thÇy.
Sinh viªn : NguyÔn Hoµng Thóc
Líp : §CCT A – K46
... ma sát đợc tính theo công thức E= 1/2 c..H với : c= Cos 2 (-) Cos2.sin.(1+z )2 =90o-o- =90o -1 5o-11o = 64o Sin(+o).sin (-) Sin (21o+15o).Sin(21o-12o) Z= = Sin.cos (-) Sin64o.Cos (11o-12o) = 0,105... trợt - Cấu tạo móng Chiều cao móng chọn 80 cm nên móng có hai bậc ,chiều cao bậc hi = 40 cm ,chọn chiều rộng bậc móng ci = 55 cm ( hình 4) ci hm hi h bt a b Hình : Cấu tạo móng - Tính toán lợng... lên tờng chắn - Thiết kế móng dới tờng chắn - Tính ổn định chống lật ,trợt - Tính độ lún cuối Trong trình làm đồ án ,với nhiệt tình giúp đỡ thầy giáo hớng dẫn em hoàn thành đợc đồ án Vì em xin
Ngày đăng: 06/10/2015, 10:52
Xem thêm: Đồ án nền MóNG – TíNH TOáN MóNG đề VIII 4 , Đồ án nền MóNG – TíNH TOáN MóNG đề VIII 4