BTL tường chắn đất dương hồng thẩm

Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm Mã đề: A0a5010 A: tường chắn trọng lực 0: khôngneo a: δ=0, i=10(độ); Z1= 2m 5: H= 5m; c= 0; ϕ= 30(độ), γ1= 17 kN/m3; γ 1bh=21 kN/m3 c= 0; ϕ= 30(độ), γ1=17 kN/m3; γ2bh=21 kN/m3 0: tường chắn trọng lực khơng neo nên khơng có chiều sâu đặt neo 1: vật liệu bê tông cốt thép mac 300, thép có Ra=2700kgf/cm2 0: khơng u cầu tính neo δ=0,c= 0; ϕ= 30(độ), γ1= Df c= 0; ϕ= 30(độ); γ2bh=21kN/m3 Z1=2m H=5m 17 kN/m3; γ 1bh=21 kN/m3 Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm I LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ VÀ KHẢ THI CỦA SƠ ĐỒ TÍNH: Chọn sơ kích thước tường chắn theo công thức kinh nghiệm đây: -b’ = (0,3->0,4)H - h = (0,10 - 0,15) H - t < = h = 0,1 H - hm ~ 0,8 m -> 1,2) h >< xói lở - b = (0,5 -> 0,7)H Đề cho H= 5.5m( chiều cao tính từ mặt đất trước ngực tường lên đỉnh tường) Bề rộng móng: qua nhiều lần tính tốn chọn B=6.5m Chiều cao móng: h=0.8m Chọn chiều sâu chơn móng : Df= 2m Tổng chiều cao tường Ht= H+Df= 5.5+2=7.5 (m) Vì 6thiên an toàn áp dụng lý thuyết áp lực ngang rankine: Tính hệ số áp lực chủ động: Ka = − sin φ − sin 30 = = 0.33 + sin φ + sin 30 Tính vẽ áp lực ngang chủ động: Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm  Áp lực phần hạt: γ dn = γ 1bh − γ w = 21 − 10 = 11kN / m3 Tại Z1=0=> P1 = Tại Z2=2.793m=> P2 = K a xh2 xγ = 0.33x 2.793x17 = 15.67 ( kN / m ) Tại Z3=8.293m=> P3 = K a xh2 xγ + K a xh3 xγ 1dn = 0.33x 2.793x17 + 0.33x5.5 x (21 − 10) = 35.63 ( kN / m )  Áp lực nước: h4=5.5.m=>P4=55kN/m Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm 1500 500 SVTH: 8293 800 2000 4700 7500 5500 2000 793 BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG CỦA ĐẤT 4500 6500 MSSV: Trang Bài tập lớn tường chắn đất SVTH: GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm MSSV: Trang Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm III KIỂM TRA CÁC ĐIỀU KIỆN: -Kiểm tra ổn định lật quanh mép trước( SF>=2) -Kiểm tra ổn định trượt ngang( SF>=1.5) -Kiểm tra khả chịu tải nền( SF>=3) -Kiểm tra trượt xoay 5500 2793 -Kiểm tra chuyển vị đỉnh tường 7496 1567 BẢNG TÍNH ÁP LỰC NGANG CHỦ ĐỘNG VÀ MOMEN GÂY LẬT Thành phần Tổng SVTH: Lực tính mét tới (kN) 0.5*2.793*15.67=21.88 15.67*5.5=86.2 0.5*74.96*5.5=206.14 Pa=314.22 Tay đòn Momen/o (m) 2.793/3+4.7+0.8=6.431 5.5/2=2.75 5.5/3=1.83 (kNm) 140.71 237.05 377.24 Mgl=755 MSSV: Trang GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm 2000 800 4700 7500 8293 5500 2000 793 Bài tập lớn tường chắn đất 1500500 4500 6500 BẢNG TÍNH MOMEN CHỐNG LẬT Thành Lực tính mét tới Tay đòn Momen/o phần (kN) (m) (kNm) G1 1.2 x1.5 xγ bh = 1.2 x1.5 x 21 = 37.8 G2 0.5* 6.7 * γ bt = 0.5* 6.7 * 25 = 83.75 G3 6.5* 0.8* γ bt = 6.5* 0.8* 25 = 130 G4 0.5* 0.793* 4.5* γ = 0.5*0.793* 4.5*17 = 30.33 6.5-4.5/3=5 151.65 G5 * 4.5* γ = * 4.5*17 = 153 6.5-4.5/2=4.25 650.25 G6 4.7 * 4.5* γ 1bh = 4.7 * 4.5* 21 = 444.15 6.5-4.5/2=4.25 1887.6 Tổng ∑V = 879.03 1.5/2=0.75 1.5+0.5/2=1.7 6.5/2=3.25 28.35 146.6 422.5 M cl = 3287 Điểm đặt hợp lực: SVTH: MSSV: Trang Bài tập lớn tường chắn đất X= GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm ∑ Mnet = 3287 − 755 = 2.88m 879.03 ∑V Độ lệch tâm: e= B 6.5 -X = − 2.88 = 0.37 m 2 Áp lực đáy móng: qmax = ∑V 1 + 6e  = 879.03 1 + x0.37  = 181.4kN / m qmin = ∑V 1 + 6e  = 879.03 1 − x0.43  = 89.05kN / m  B  ÷ B  B  ÷ B  6.5  ÷ 6.5   6.5  ÷ 6.5  Kiểm tra ổn định lật: SF = Mcl 3287 = = 3.74 > => đạt Mgl 879.03 Kiểm tra ổn định trượt ngang: SF = ∑V tan δ Pa = 879.03 x tan(2 x30 / 3) = 1.02 < 1.5 => phải cấu tạo thêm vấu 314.22 chống trượt cấu tao: cốt dọc 4φ14 đai φ6a200 (xem vẽ) Nhận xét: áp lực ngang chủ động tác dụng lên vấu chống trượt nhỏ so với áp lực ngang bị động nên cấu tạo thêm vấu làm tăng khả chống trượt tường Kiểm tra khả chịu tải nền: Tính khả chịu tải cực hạn theo cơng thức vesic có xét đến ảnh hưởng tải nằm ngang qu = c '2 N c Fcd Fci + qN q Fqd Fqi + γ B ' N γ Fγ d Fγ i Khi c=0: qu = qN q Fqd Fqi + γ B ' N γ Fγ d Fγ i Trong đó: q = γ 2bh D f = 21x = 42 SVTH: MSSV: Trang 10 Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm B ' = B − 2e = 6.5 − x0.37 = 5.76 Fqd = + tan φ '2 (1 − sin φ '2 ) Df B' = + tan 30(1 − sin 30) = 1.1 5.76    314.22 x cos  −1 p cos α = tan −1  Góc nghiêng: ψ o = tan  a ÷ ÷ = 19.67 o ÷  879.03   ∑V  2  ψ o   19.67  Fci = Fqi = 1 − ÷ = 1 − ÷ = 0.611 90   90   2  ψ o   19.67  Fγ i =  − ÷ = 1 − ÷ = 0.119 φ ' o 30     Khả chịu tải cực hạn : qu = qN q Fqd Fqi + γ B ' N γ Fγ d Fγ i = = 42 x18.4 x1.1x0.611 + x 21x5.76 x 22.4 x1x0.119 = 680.6 ( kN / m ) Kiểm tra: SF = qu 680.6 = = 3.75 > => đạt qmax 181.4 Nhận xét: Vì số liệu địa chất đề cho an toàn với c=0 nên khả chịu tải thực tế đất lớn so với sức chịu tải tính trên.Và với hệ số an tồn SF=3.75 kích thước đáy tường chọn an tồn Kiểm tra trượt xoay: (cách tính theo giáo trình móng ths Lê Anh Hồng) Vẽ cung trịn có đường kính d=11.3m qua vùng đất đáy tường chia phần tử cung trượt thành lát Tính tổng lực tác động lên mặt phẳng thẳng đứng kẻ qua gót cánh tay địn tâm trượt SVTH: MSSV: Trang 11 Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm 2500 2500 500 11300 -26 ° 2909 11656 9390 2909 26° -35° 34° 51° 6017 3730 800 -52° SVTH: MSSV: Trang 12 Bài tập lớn tường chắn đất Thành phần Tổng GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm Diên tích γ W α cosα sinα N = W cos α ϕ S = N tgφ T = W sin α 3.73*2.909=10.85 6.017*2.909=17.5 11.656*2.5=29.14 9.39*2.5=23.48 21 21 21 21 227.86 367.57 611.94 492.98 -52 -35 34 51 0.616 0.819 0.829 0.629 -0.788 -0.574 0.559 0.777 140.363 301.0419 507.2983 310.0813 1258.78 30 30 30 30 80.98944 173.7012 292.7111 178.9169 726.32 -179.555 -210.987 342.0745 383.0416 334.57 Khả chống trượt: S = c.L + ∑ Ntgφ = × 5.13 + 726.32 = 726.32kN / m SVTH: Phạm Văn Lâm MSSV: 0851020151 Trang 13 Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm Với L=R*0.454=11.3*0.454=5.13 (26 độ = 0.454 rad) Hệ số an toàn : SF = 726.32 = 2.17 334.57 SVTH: Phạm Văn Lâm MSSV: 0851020151 Trang 14 Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm 5.Kiểm tra chuyển vị đỉnh tường f = pz × h = 30 EI 79.73 × 6704 = 0.0018cm 100 × 50 30 × 2.85.10 12 f 0.0018 = = 0.0027 × 10−3 < => đạt H 670 1000 IV TÍNH TỐN CỐT THÉP 1.Tính tốn cốt thép đứng: Trong đoạn ¾ khoảng cách chống tính từ mặt đáy trở lên: sơ đồ tính ngàm cạnh ,cạnh lại tự do, hai cạnh liên kết ngàm với chống, cạnh thứ liên kết ngàm với đáy Phần đứng cịn lại tính toán dầm liên tục qua gối tựa chống Khoảng cách chống tường chắn là: lt = (m) Chiều cao cạnh ngàm theo phương đứng: 3 lt = × = 3m 4 Để tiết kiệm thép chia phần đứng cịn lại thành đoạn có bề rộng 1.85m 800 3Lt/4=3000 6700 1850 1850 Vậy đứng gồm phần hình vẽ: 1500500 SVTH: Phạm Văn Lâm 4500 6500 MSSV: 0851020151 Trang 15 Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm Tính áp lực nước vị trí chia đứng: Tại Z=0.793m=> P = 0.33 x0.793 x17 = 4.45 ( kN / m ) Tại Z=0.793+1.85=2.643m=> P = 0.33 x0.793 x17 + 0.33 x1.85 x17 = 14.83 ( kN / m ) Tại Z=0.793+1.85+1.85=2.793+1.7=4.493m=> P = 0.33 x 2.793 x17 + 0.33 x1.7 x11 + 1.7 x10 = 38.84 ( kN / m ) Tại Z=0.793+1.85+1.85+3=2.793+4.7=7.493m=> 1850 6700 1850 3000 800 3000 6700 1850 1850 P = 0.33 x 2.793 x17 + 0.33 x 4.7 x11 + 4.7 x10 = 79.73 ( kN / m ) 1500 500 4500 6500 ÁP LỰC ĐẤT TẠI CÁC VỊ TRÍ CHIA TRÊN BẢN ĐỨNG a Tính tốn phần (đoạn 3Lt/4): Sơ đồ tính ngàm cạnh ,cạnh cịn lại tự do, hai cạnh liên kết ngàm với chống, cạnh thứ liên kết ngàm với đáy Biểu đồ áp lực ngang hình thang chia làm phần: + Phần hình chữ nhật + Phần hình tam giác SVTH: Phạm Văn Lâm MSSV: 0851020151 Trang 16 GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm 3000 Bài tập lớn tường chắn đất 4000 SƠ ĐỒ TÍNH ĐOẠN 3Lt/4 BẢN ĐỨNG ÁP LỰC TÁC DỤNG LÊN BẢN SVTH: Phạm Văn Lâm MSSV: 0851020151 Trang 17 GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm 3000 Bài tập lớn tường chắn đất 4000 NỘI LỰC TRONG BẢN Tổng áp lực chủ động hình tam giác là: Ea1 = × 40.18 × × = 241.08( kN ) Tra bảng hệ số(theo phụ lục 21 sách bê tông 3, Võ Bá Tầm) theo sơ đồ số 6: Tải FULL (41 trang): https://bit.ly/3elFerO Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net α = 0.0181 L2 = = 1.33 → α = 0.0246 L1 β1 = −0.0719 β = −0.0534 M = α1 × Ea1 = 0.0181× 241.08 = 4.36(kNm) M = α × Ea1 = 0.0246 × 241.08 = 5.93( kNm) M I = β1 × Ea1 = −0.0719 × 241.08 = −17.33(kNm) M II = β × Ea1 = −0.0534 × 241.08 = −12.87( kNm) Tổng áp lực chủ động hình chữ nhật: Ea = 38.84 × × = 466.08( kN ) Tra bảng hệ số (theo phụ lục 18 sách bê tông 3, Võ Bá Tầm) theo sơ đồ số 4: M = 0.0069 L1 = = 0.75 → x M y = 0.0222 L2 M x = −0.0986 M y = −0.0527 M = M x × Ea = 0.0069 × 466.08 = 3.22(kNm) M = M y × Ea = 0.0222 × 466.08 = 10.35(kNm) M I = M x × Ea = −0.0986 × 466.08 = −45.96( kNm) SVTH: Phạm Văn Lâm MSSV: 0851020151 Trang 18 Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm M II = M y × Ea = −0.0527 × 466.08 = −24.56(kNm) Cộng tác dụng phần biểu đồ: M = 4.36 + 3.22 = 7.58(kNm) M = 5.93 + 10.35 = 16.28(kNm) M I = −17.33 − 45.96 = −63.29( kNm) M II = −12.87 − 24.56 = −37.43( kNm) Bê tông M300 ⇒ Rb = 13( MPa) Cốt thép nhóm AII → RS = 280 ( MPa ) Lấy γ b = Tải FULL (41 trang): https://bit.ly/3elFerO Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Giả thiết bề dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép a = 50mm ⇒ h0 = h − a = 500 − 50 = 450( mm) Lấy bề rộng b = 1( m ) để tính tốn cốt thép αm = ξ × Rb × b × h0 × γ b AS M AS = ( %) ; µ= ; ξ = − − 2α m ; Rb × b × h0 RS b × h0 SVTH: Phạm Văn Lâm MSSV: 0851020151 Trang 19 Bài tập lớn tường chắn đất GVHD: TS.Dương Hồng Thẩm Kết tính tốn tóm tắt bảng sau: BẢNG TÍNH CỐT THÉP BẢN ĐỨNG M(kNm) vị trí Nhịp Nhịp Gối Gối CHỌN b(mm) h(mm) a(mm) hO(mm) α ξ AS(mm2) 450 450 450 450 0.0029 0.0062 0.0240 0.0142 0.0029 0.0062 0.0243 0.0143 60.25 129.61 508.49 299.21 M(kNm) 7.58 16.28 63.29 37.43 1000 1000 1000 1000 500 500 500 500 50 50 50 50 THÉP Aschon(mm2) µ(%) φ @ 10 200 392.5 0.087 10 200 392.5 0.087 10 150 471 0.105 10 200 392.5 0.087 Cấu tạo: xem vẽ 2283932 SVTH: Phạm Văn Lâm MSSV: 0851020151 Trang 20 ... lớn tường chắn đất GVHD: TS .Dương Hồng Thẩm 1500 500 SVTH: 8293 800 2000 4700 7500 5500 2000 793 BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG CỦA ĐẤT 4500 6500 MSSV: Trang Bài tập lớn tường chắn đất SVTH: GVHD: TS .Dương. .. (m) Vì 6