Kiem toan tuong chan trong luc neoweb (h=2 4m) DgKTN v01 07112012

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TƯỜNG CHẮN TRỌNG LỰC NEOWEB™, H=2.4M Dự án: Dự án Hạ tầng giao thông - Trung tâm NCUD KTHN CNC Hạng Mục: Tường chắn trọng lực NEOWEB  Page: Ngày:07-11-2012 Thực hiện: JIVC - PRS No: I GIẢI PHÁP NEOWEB Ứng dụng: Hệ thống Tường chắn ñất Neoweb Loại tường: Nguyên lý thiết kế: Tường chắn trọng lực Tường chắn trọng lực Neoweb ñược thiết kế thành kết cấu gồm lớp Neoweb nằm ngang Các ô ngăn ñược chèn lấp ñá dăm, vật liệu phù hợp (chi tiết bên dưới) ñể ổn ñịnh kết cấu nhờ trọng lực thân tường Phần tính toán thiết kế ñề cập ñến phân tích ổn ñịnh tổng thể ñối với khả chống trượt, lật khả chịu tải lật Vì vậy, tường trọng lực nhỏ ñược xem xét ñể ñạt hiệu kinh tế II LOẠI Ô NGĂN NEOWEB ðƯỢC LỰA CHỌN Tường chắn trọng lực ñược ñề nghị xây dựng việc sử dụng hệ thống Tường chắn trọng lực Neoweb, ñược chèn lấp ñầm lèn cấp phối ñá dăm vật liệu phù hợp Vật liệu Neoweb: Neoweb PRS 660-200 _ Thành ô ñược ñục lỗ tạo nhám, màu nâu, chiều cao ô ngăn 200 mm Hàng ô phía trước không ñược ñục lỗ Bảng Ký hiệu loại Neoweb Neoweb PRS 600-200 Kích thước ô ngăn [mm] Chiều dài (L) Chiều rộng (W) Chiều cao (D) 420 500 200 Tiêu chuẩn vật liệu Neoweb: Chi tiết loại ô ngăn Neoweb vẽ thiết kế: Hợp chất polymeric Neoweb™ Thành ô ñược ñục lỗ tạo nhám ðộ dày vách ngăn: 1mm + 10% - 10% Cường ñộ chịu kéo ñứt tới hạn: 4520N (200mm) III ðẶC TRƯNG VẬT LIỆU CHÈN LẤP VÀ NỀN ðẤT VL chèn Neoweb ðất sau Tường Mô tả: Góc nội masát Nền móng (φi, γi, ci) (φr, γr, cr) (φf, γf, cf) Á sét Cát lẫn sét Cát lẫn sét 28 15 14.54 [deg] Trọng lượng riêng: 18 17.2 17.2 [kN/m3] Lực dính ñơn vị: 16.9 [kPa] IV ðẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA TƯỜNG, TẢI TRỌNG BÊN TRÊN VÀ TÁC ðỘNG CỦA NƯỚC Hnet = Chiều cao thực Tường: 2m Chiều cao móng Tường thiết kế: Hbase = 0.4 m wf = 26.6 ° Θ (wb) = -12.9 ° Mái dốc ñỉnh lưng Tường: β= 33.7 ° Tải trọng bên ñỉnh Tường: q= Mặt trước Tường: ðộ nghiêng sau lưng tường: Chiều dài tải trọng bên ñỉnh Tường: Ảnh hưởng sóng vỗ dòng chảy trực tiếp lên mặt Tường: Chiều cao có hiệu ảnh hưởng nước cao ñộ 0.00 Bề rộng móng: V HỆ SỐ AN TOÀN YÊU CẦU Hệ số an toàn chống trượt: 1:0.7 kN/m2 Lq = 10 m qwater = kN/m2 Hq = Bw = 1.68 m FOSsl = 1.2 Hệ số an toàn chống lật: FOSov = 1.3 Ổn ñịnh cục & tổng thể Hệ số an toàn sức chịu tải móng: FOSbc = 1.5 Ổn ñịnh tổng thể VI PHÂN TÍCH ỔN ðỊNH TỔNG THỂ Kích thước hình học ñặc trưng vật liệu cho Tường chắn Trọng lực Neoweb ñược thể sau: Tổng chiều cao Tường: H = Hnet + Hbase = 2.4 6.1 Tính hệ số áp lực ñất, Ka: Hệ số áp lực ñất chủ ñộng ñược tính theo Lý thuyết Coulomb, cụ thể sau: sin( α − φ ) / sin α Ka = ( [sin( α + δ )] +  sin( α + δ ) * sin( φ − β )    sin( α − β )   ) = Ka= 0.291 Trong ñó: φ = 15 α = 77.1 β = 33.7 δ=2/3*φ= 10 Góc nội masát vật liệu sau tường (°) Góc dốc mái dốc sau Tường so với phương ngang(°) ðộ nghiêng mái dốc lưng Tường (theo thiết kế) (°) Góc masát lưng tường vật liệu sau tường (°) 6.2 Tính toán áp lực ñất Thành phần ngang áp lực ñất vật liệu sau tường tác dụng lên Tường: Thành phần ñứng áp lực ñất vật liệu sau tường tác dụng lên Tường: Thành phần ngang áp lực ñất tải trọng bên tường tác dụng lên Tường: Thành phần ñứng áp lực ñất tải trọng bên tường tác dụng lên Tường: Psh = 0.5 Ka γ r H2 cosδ = 14.17 kN/m Psv = 0.5 Ka γ r H sinδ = 2.50 kN/m Pqh = Ka q H cos δ = 4.12 kN/m Pqv = Ka q H sin δ = 0.73 kN/m 58.49 kN/m 6.3 Tính toán Trọng lượng Tường Tính toán trọng lượng Tường cho khẳ chống trượt: Tổng trọng lượng Tường gồm trọng lượng phần Tường, cộng với trọng lượng W'=[(HBw) - (0.5 H2 tanwf) + (0.5 phần vật liệu sau Tường tải trọng H² tanwf)]γ = ñỉnh Tường tác dụng lên móng Tường 6.4 Xác ñinh hệ số an toàn chống trượt Sức kháng chống trượt dọc móng Tường: FS SL = Hệ số an toàn chống trượt: (W '+ Psv + Pqv ) tan φ f + c f BW ( Psh + Pqh ) FOSsl = 2.43 OK 6.5 Xác ñinh hệ số an toàn chống lật Sức kháng chống lật ñầu ñáy móng: Tổng lực thẳng ñứng: ΣV = W' +Psv+Pqv Mômen gây lật: Mômen chống lật: ΣV= 61.72 kN/m Mdriving = H/3*Psh + H/2*Pqh = 16.28 kNm/m B − * H * tan (w f ) * γ = Mresisting =6 50.56 kNm/m FOSov = 34.28 3.11 kNm/m OK σmax= 74.07 kN/m2 qu = 222.95 kN/m2 Hệ số sức chịu tải: Nγ= 12.32 Hệ số sức chịu tải: Nc= 2.66 FOSbc= 3.01 M Gaylat = H * B * γ * Mnet=Mresisting - Mdriving = Mômen thực tế; Hệ số an toàn chống lật: FOSov 6.6 Xác ñịnh hệ số an toàn sức chịu tải móng tường chắn Ứng suất lớn tác dụng lên móng (Phân bố ứng suất theo Meyerhof): Sức chịu tải móng Tường: qu=1/2BγNγ+cNc Hệ số an toàn sức chịu tải móng Tường chắn: VII PHÂN TÍCH ỔN ðỊNH CỤC BỘ CHỐNG TRƯỢT VÀ LẬT 7.1.Xác ñịnh hệ số an toàn chống trượt cục OK Xác ñịnh ngoại lực tác dụng vào Tường ñộ cao, Hi, ñó xác ñịnh từ ñỉnh tường ñến ñáy lớp Neoweb So sánh với sức kháng trượt ñáy lớp Neoweb với bề rộng B'w cho lớp ñó: Chiều cao Tường lớp kiểm tra: Hi ΣVi= W Tổng lực thẳng ñứng PHi= 0.5 Ka γ Hi2 + Ka q Hi Ngoại lực bên tác dụng: 7.2 Xác ñịnh hệ số an toàn chống lật cục Xác ñịnh hệ số an toàn chống lật cục bộ, FSot, cho ñộ cao tường Hi, với bề rộng ñáy B’w ñộ cao tường Mdriving = Hi/3 * Pshi + Hi/2 * Pqhi Mômen gây lật: M resisting = Hi * Bi *γ * Mômen chống lật: Hi−1 * tan(wf ) Bi − 0.5 * Hi2−1 * tan(wf ) *γ * Mnet = Mresisting - Mdriving Mômen thực tế; Hệ số an toàn chống lật cục bộ: FOSov Bảng 3: Kết phân tích ổn ñịnh cục chống trượt lật Lớp số 12 Cao ñộ lớp Chiều dài Neoweb™ Số ô ngăn 2.2 2.94 Hệ số an toàn Chống trượt Chống lật 12.54 374.64 OK 11 1.68 8.06 52.68 OK 10 1.8 1.68 6.20 30.77 OK 1.6 1.68 5.10 20.48 OK 1.4 1.68 4.36 14.68 OK 1.2 1.68 3.81 11.03 OK 1.68 3.40 8.58 OK 0.8 1.68 3.06 6.84 OK 0.6 1.68 2.79 5.55 OK 0.4 1.68 2.56 4.57 OK 0.2 1.68 2.37 3.81 OK 1.68 2.21 3.20 OK * Lớp ñáy Tường chắn Lớp số: * Lớp ñỉnh Tường chắn Lớp số: 12 ... ngoại lực tác dụng vào Tường ñộ cao, Hi, ñó xác ñịnh từ ñỉnh tường ñến ñáy lớp Neoweb So sánh với sức kháng trượt ñáy lớp Neoweb với bề rộng B'w cho lớp ñó: Chiều cao Tường lớp kiểm tra: Hi ΣVi= W... sin α Ka = ( [sin( α + δ )] +  sin( α + δ ) * sin( φ − β )    sin( α − β )   ) = Ka= 0.291 Trong ñó: φ = 15 α = 77.1 β = 33.7 δ=2/3*φ= 10 Góc nội masát vật liệu sau tường (°) Góc dốc mái... thể VI PHÂN TÍCH ỔN ðỊNH TỔNG THỂ Kích thước hình học ñặc trưng vật liệu cho Tường chắn Trọng lực Neoweb ñược thể sau: Tổng chiều cao Tường: H = Hnet + Hbase = 2.4 6.1 Tính hệ số áp lực ñất, Ka: