Phần I: Phần thuyết minh tính toán: 1/ Chọn sơ bộ kích thước tường chắn……………………………………trang 3 2/ Tính toán các hệ số và áp lực lên tường……………………………….trang 4 3/ Tinh toán các giá trị áp lực……………………………………………..trang 6 4/ Bảng tính các giá trị Moment chống lật và Moment gây lật…………. trang 7 5/ Kiểm tra ổn định của tường chắn……………………………………....trang 8 6/ Tính toán kết cấu cho tường…………………………………………….trang 13 - Loại đề bài: Tường chắn BTCT - Tải trọng bề mặt q = 0; độ sâu MNN cách MDTN z1 = 1.5m. - Góc ma sát lưng tường δ = 0; góc nghiêng mặt đất với phương ngang: 100 - Số liệu địa chất sau tường: C = 0; φ = 300 ; γ = 17 KN/m3; γ1 = 21 KN/m3; C2 = 0; φ2 = 300; γ2 = 21 KN/m3. - Tường chắn BTCT, Bê tông B20, nhóm cốt thép CII, A-II - Chiều sâu chắn đất H = 5.5m.
BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm ĐỀ TÀI BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Giáo viên hướng dẫn : Ts Dương Hồng Thẩm Sinh viên thực : SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm MỤC LỤC Phần I: Phần thuyết minh tính tốn: 1/ Chọn sơ kích thước tường chắn……………………………………trang 2/ Tính tốn hệ số áp lực lên tường……………………………….trang 3/ Tinh toán giá trị áp lực…………………………………………… trang 4/ Bảng tính giá trị Moment chống lật Moment gây lật………… trang 5/ Kiểm tra ổn định tường chắn…………………………………… trang 6/ Tính tốn kết cấu cho tường…………………………………………….trang 13 Phần II: Bản vẽ Tài liệu tham khảo 1/ Bài tập học đất : Vũ Công Ngữ - Nguyễn Văn Thông ( NXB Giáo Dục Việt Nam ) 2/ Tập giảng Cơ học đất : GV.TS Lê Trọng Nghĩa 3/ Kết cấu bê tông cốt thép – Phần cấu kiện đặc biệt : Võ Bá Tầm (NXB Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh ) 4/ Nền móng cơng trình: Châu Ngọc ẩn ( NXB Xây Dựng Hà Nội – 2010 ) 4/ Sổ tay tực hành Kết Cấu Cơng Trình: PGS- PTS Vũ Mạnh Hùng (NXB Xây Dựng Hà Nội – 1999 ) 5/ TCXDVN 356-2005 :Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – tiêu chuẩn thiết kế SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT SỐ LIỆU ĐỀ BÀI Mã đề: A075010 - Loại đề bài: Tường chắn BTCT - Tải trọng bề mặt q = 0; độ sâu MNN cách MDTN z1 = 1.5m - Góc ma sát lưng tường δ = 0; góc nghiêng mặt đất với phương ngang: 100 - Số liệu địa chất sau tường: C = 0; φ = 300 ; γ = 17 KN/m3; γ1 = 21 KN/m3; C2 = 0; φ2 = 300; γ2 = 21 KN/m3 - Tường chắn BTCT, Bê tơng B20, nhóm cốt thép CII, A-II - Chiều sâu chắn đất H = 5.5m I Phần thuyết minh tính toán: ?=10° Z=1.5m C1 = ? 1= 30 ?1= 21 kN/m3 C t1 D hm Df H=5.5m ? = 17 kN/m3 B C2 = ? 2= 30 ? = 21 kN/m3 SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm 1/ CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN • Chọn chiều sâu chơn móng: Df = 1.5m • Chiều cao tường chắn: H = H1 + Df = + 1.5 = 7m H1 = 5.5m chiều cao đất đắp (số liệu đề bài) • Bề rộng múng B: B = (0.4 ữ 0.7) ì H = (2.6 ữ 4.9)m Chn B = 4.6 m ã Chn sơ chiều cao móng t2: t2 = ( 1 ữ ) ì H = (0.7 ữ 0.58) m 10 12 Chọn t2 = 0.7m • Chọn sơ bề rộng tường chắn t1 : Đỉnh tường chọn t = 0.3m Chân tường: t1 = ( 1 ÷ ) ì H = (0.7 ữ 0.58)m 10 12 Chn t = 0.5m • Chọn kích thước mũi trước tường a: a = ( ÷ ) ì B = (1.53 ữ 1.15)m Chn a = 1.1 m • Kích thước gót sau tường b: 3 b = ( ữ ) ì B = (3.06 ÷ 3.45)m Chọn b = 3.0 m SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm • Hình vẽ tường chắn sau chọn sơ kích thước 500 C1 = ? 1= 30 ?1= 21 kN/m3 1.1m 500 3m 0.7 1.5m H=5.5m ? = 17 kN/m3 z=1.5m ?=10° 4.6m C2 = ? 2= 30 ? = 21 kN/m3 2/ TÍNH TỐN CÁC HỆ SỐ VÀ TÍNH ÁP LỰC LÊN TƯỜNG • Phân tích : Bỏ áp lực ngang bị động trước tường để thiên an toàn SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm Ta xem lưng tường thẳng đứng: α = 0ο Góc ngoại ma sát đất (góc ma sát đất lưng tường ) thiên an tồn lấy δ = 0ο Góc nghiêng mặt đất so mặt phẳng ngang: β = 10ο Theo đề lớp đất đắp sau lưng tường chắn gồm lớp đất khác Muốn xác định áp lực đất chủ động lớn đất lên lưng tường , người ta thường coi áp lực lớp đất cần xác định không phụ thuộc vào áp lực lớp đất khác ; nghĩa xác định áp lực đất ta xác định cho đoạn tường tương ứng với lớp đất có tính chất lý khác Mặt đất nằm ngang, lưng tường thẳng đứng → Áp dụng lý thuyết Rankin Hệ số áp lực ngang chủ động đất sau lưng tường chắn : ka = − sin ϕ − sin 30 = = 0.3 + sin ϕ + sin 30 Khi tính tốn áp lực đất lên tường chắn, tầng đất nằm mực nước ngầm ta dùng trọng lượng riêng tự nhiên, tầng mực nước ngầm tính dung trọng riêng đẩy Do đất đắp sau tường có C = tính cường độ áp lực theo công thức : Pa = 1 k a × γ × H ′ = 0.33 × 17 × 7.9 = 175.06 KN 1m tới 2 → Áp lực nằm ngang: Pa × cos ϕ1 = 175.06 × cos 30 = 151.61 KN 1m tới • cường độ áp lực đất Z = 1.5 m Pa = k a × γ × Z = 0.3 × 17 × 1.5 = 7.65 KN / m • Cường độ áp lực đất Z = 7m (tại chân tường) Pa = k a × γ × Z + k a × γ đn × Z = 0.3 × 17 × 1.5 + 0.3 × 11 × 5.5 = 25.8KN / m • Ngồi cịn phải xét áp lực nước lên tường Pn = γn x H2 = 10 x 5.5 =55 KN/m SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm • Biểu đồ moment gây lật, lực ngang Ea: ? = 17 kN/m3 500 E1 7.65 5500 MNN C =0 kPa ? 1= 30 ?1 = 21 kN/m3 Ea E2 E3 500 3000 700 80 1000 E4 o 25.8 55 4600 C2 = ? 2= 30 ?2 = 21 kN/m3 3/ TÍNH TỐN CÁC GIÁ TRỊ ÁP LỰC: - E1 = 1,5.7, 65 = 5, 74 KN - E2 = 7, 65.5,5 = 42.08 KN - E3 = 5,5.(28,5 − 7, 65) = 49,9 KN - E4 = 5,5.55 = 151,3aKN SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm 4/ BẢNG TÍNH CÁC GIÁ TRỊ MOMENT GÂY LẬT VÀ MOMENT CHỐNG LẬT • Bảng tính moment gây lật, lực ngang Ea: Tổng lực ngang: H = Ea = E2+E3+E4+E4 = 249,02 KN Moment gây lật: Mgl = 486.79 KNm • Tính vị trí đặt lực Ea: Ea.y = 486,79 249,02y = 486,79 => y = 1,95m Vậy Ea đặt cách chân tường chắn đoạn y = 1,95 m ? = 17 kN/m3 Z=1,5m 500 5500 MNN 7000 C =0 kPa ? 1= 30 ?1= 21 kN/m3 700 800 1100 500 3000 O 4600 C2 = ? 2= 30 ?2 = 21 kN/m3 Biểu đồ tính moment lực gây trượt lực đứng SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm • Bảng tính moment gây lực trượt lực đứng: Tổng lực trượt RH ( theo phương ngang ) RH = ( 1) + ( ) + ( 3) + ( ) = 41, 405 Tổng lực theo phương đứng: ∑ Rv ∑ v = ∑ Rv = ( ) + ( ) + ( ) + ( ) = 519,92 Moment chống lật: Mcl = 1018,48 KNm 5/ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CỦA TƯỜNG CHẮN • Tính hệ số an toàn lật: HSAT / lât = 1018, 48 Mcl = 2,09 > (thỏa) = Mgl 486, 79 Mcl = 1018,48 KNm moment chống lật Mgl = 486,79 KNm moment gây lật quanh điểm O Vậy tường chắn ổn định chống lật quanh điểm O • Tính hệ số an tồn trượt ngang: HSAT / truot = ∑ v tgδ + α C2 B ∑ luc _ chong _ truot 519,92 × 0,364 = 4, 6〉1,5 (thỏa) = = RH ∑ luc _ gay _ truot 41, 405 Lực bám dính đáy móng C2 = SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm α.C2.B = ∑ Rv tổng lực theo phương đứng: ∑ Rv = 519,92 KN RH tổng lực theo phương ngang gây trượt phẳng tgδ2 hệ số ma sát tường đất 3 tgδ2 = tg( φ) = tg( 30) = 0.364 Vậy tường chắn ổn định trượt ngang • Tính điểm đặt hợp lực lệch tâm e: Điểm đặt hợp lực R cách điểm gót đáy: X= X = ∑ M net 1018, 48 = = 1,96m ∑v 519,92 → Độ lệch tâm e: e = B / − X = 2,3 − 1,96 = 0,34m Nhận xét: e = 0,34 < B = 0.77 → Phản lực đất móng có dạng hình thang • Tính áp lực đáy móng qmax; qmin: Tải FULL (22 trang): https://bit.ly/3A3avrD Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net qmax = ∑v 6.e 519.92 6.0, (1 + ) = (1 + ) = 171,99 KN / m 1.B B 1.4, 4, qmin = ∑v 6.e 535,55 6.0, (1 − ) = (1 − ) = 54, 06 KN / m 1.B B 1.4, 4, • Tính khả chịu tải nền: Áp dụng công thức tính tốn khả tính tốn chịu tải đất chiu tải trọng vừa thẳng đứng vừa có tải ngang SF = KNCT cực hạn qu / Áp lực thẳng đứng lên qmax 〉 / c2 = SVTH: - Trang 10 - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm ⇒ qu = qN q Fqd Fqi + γ B ' N γ Fγ d Fγ i Trong đó: q = γ D = 21.1,5 = 31,5 B ' = B − 2e = 4, − 2.0,34 = 3,92 m Fqd = + tan ϕ (1 − sin ϕ ) D 1,5 = + tan 300 (1 − sin 300 ) = 1,1 B' 3,92 Fγ d = Fci = Fqi = (1 − Fγ i = (1 − ψ 3, 790 ) = (1 − ) = 0,9 900 900 ψo 3, 790 ) = (1 − ) = 0, 76 ϕ20 300 Pa cos α −1 41, 405cos 30 ψ = tan t( ) = tan ( ) = 3, 790 535,55 ∑V −1 ϕ = 300 tra bảng ta (tra bảng 2.26.Giá trị hệ số sức chịu tải Vesic (1973) – sách NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH Châu Ngọc Ẩn, NXB xây dựng Hà Nội 2010 ) N q = 18, 40 N c = 30,14 Nγ = 22, 40 ⇒ qu = 31,5.18, 40.1,1.0,9 + 0,5.21.3,92.22, 40.1.0, 76 = 1274,5 KN ⇒ SP = 1274,5 = 7, 4〉 ( thỏa ) 171,99 Nhận xét: 2303999 Vậy đủ khả chịu lực Độ lệch tâm e nhỏ, ứng suất đáy móng tường phân bố tương đối SVTH: - Trang 11 - ... tiêu chuẩn thiết kế SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT SỐ LIỆU ĐỀ BÀI Mã đề: A075010 - Loại đề bài: Tường chắn BTCT - Tải trọng bề mặt q = 0; độ... sát đất lưng tường ) thiên an tồn lấy δ = 0ο Góc nghiêng mặt đất so mặt phẳng ngang: β = 10ο Theo đề lớp đất đắp sau lưng tường chắn gồm lớp đất khác Muốn xác định áp lực đất chủ động lớn đất. .. LÊN TƯỜNG • Phân tích : Bỏ áp lực ngang bị động trước tường để thiên an toàn SVTH: - Trang - BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm Ta xem lưng tường thẳng đứng: α = 0ο Góc ngoại ma sát đất