NNT- KC BTCT DAC BIET- Chuong 5_ TUONG CHAN DAT

25/10/2017 KẾT CẤU BTCT ĐẶC BIỆT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – KHOA CƠNG TRÌNH BM XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP MÔN HỌC KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐẶC BIỆT Special Reinforced Concrete Structure TS Nguyễn Ngọc Thắng DĐ: 0912 640 081 Email: thangnn@tlu.edu.vn KẾT CẤU BTCT ĐẶC BIỆT GIỚI THIỆU CHUNG Phần 1: BÀI MỞ ĐẦU Phần 2: LÝ THUYẾT VỎ Phần 3: KẾT CẤU MÁI VỎ BTCT Phần 4: BỂ CHỨA Phần 5: BUNKE VÀ SILÔ Phần 6: TƯỜNG CHẮN ĐẤT GIỚI THIỆU CHUNG Phần 1: BÀI MỞ ĐẦU Phần 2: LÝ THUYẾT VỎ Phần 3: KẾT CẤU MÁI VỎ BTCT Phần 4: BỂ CHỨA Phần 5: BUNKE VÀ SILÔ Phần 6: TƯỜNG CHẮN ĐẤT NỘI DUNG Khái niệm, phân loại cấu tạo Tường chắn toàn khối Tường chắn lắp ghép Tính tốn tường chắn 25/10/2017 PHÂN LOẠI, CẤU TẠO PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Khái niệm: Khái niệm: • Tường chắn kết cấu dùng để chắn đất, để tăng cường ổn định cơng trình chịu áp lực ngang đất • Có thể thấy tường chắn cơng trình phận cơng trình ngầm tầng hầm, đường hầm, tường chắn đất, bờ kè, thành bể chứa chữ nhật • Tường chắn đất đa dạng, sử dụng rộng rãi xây dựng dân dụng công nghiệp, giao thông, thủy lợi PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Khái niệm: PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Ứng dụng: • Giữ cho khối đất sau lưng tường cân bằng, khơng bị trượt, đổ xuống • Chống sạt lở cho cơng trình nơi địa hình đồi núi • Chống sạt lở xây dựng cơng trình cạnh cơng trình cũ • Chống sạt lở cho bờ sơng, vách núi • Chống sạt lở thi cơng tầng hầm, cơng trình ngầm… 25/10/2017 PHÂN LOẠI, CẤU TẠO PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Phân loại: • Theo vật liệu: BTCT, bê tông, đá hộc, gỗ, gạch, thép, kim loại, đất • Theo chiều cao: Tường chắn thấp h20m • Theo biện pháp thi công: - Tường chắn đất tồn khối dạng có sườn dạng khơng có sườn - Tường chắn đất lắp ghép với hình dáng khác Một số dạng tường chắn toàn khối bê tơng a – Hình chữ nhật; b – Hình thang với mặt trước nghiêng; c – Hình thang với mặt sau nghiêng; d – Hình thang nghiên mặt; e – Hình thang nghiên theo hướng lấp đất; f – Tường chắn với gờ nhơ phía dưới; g – Tường chắn gấp khúc; h – Tường chắn bậc; i – Tường chắn có bệ giảm tải; k – Tường góc PHÂN LOẠI, CẤU TẠO PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Phân loại: Phân loại: Theo nguyên tắc làm việc, vào độ biến dạng lưng tường phân ra: Tường cứng: + Tường trọng lực + Tường bán trọng lực + Tường có cấu kiện mỏng Các loại tường trọng lực chủ yếu: 25/10/2017 PHÂN LOẠI, CẤU TẠO PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Phân loại: Phân loại: Các loại tường trọng lực chủ yếu: Tường bán trọng lực: PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Phân loại: PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Cấu tạo: Tường mềm: 25/10/2017 PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Cấu tạo: PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Kích thước tường chắn: t ≥ 150mm Hình 1.7 Mơ hình hóa tường chắn BTCT Revit Structure TƯỜNG CHẮN TOÀN KHỐI Tường chắn TK khơng sườn: TƯỜNG CHẮN TỒN KHỐI Tường chắn TK có sườn: 25/10/2017 TƯỜNG CHẮN TỒN KHỐI Tường chắn TK có sườn: TƯỜNG CHẮN LẮP GHÉP Tường chắn lắp ghép chữ L không sườn: TƯỜNG CHẮN LẮP GHÉP Tường chắn lắp ghép có sườn: TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN Tải trọng: Tĩnh tải: Gồm trọng lượng thân tường, trọng lượng đất đắp đáy • Hoạt tải: + Hoạt tải dài hạn: Gồm áp lực ngang đất, áp lực ngang nước đất bão hòa (nếu có), phản lực đất lên đáy tường + Hoạt tải ngắn hạn: Tải trọng tác dụng phần đất đắp người, vật liệu chứa, xe (nếu có); áp lực ngang sóng xung kích, neo buộc, va đập tàu thuyền • 25/10/2017 TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN Tải trọng: Tải trọng: - Trường hợp khơng có tải trọng phụ đỉnh khối đất đắp - Trường hợp đỉnh tường chắn có lớp đất tải trọng phụ tác động: Trong đó: Pz1 - Áp lực biên ngang đất (áp lực chủ động) g- Khối lượng riêng đất đắp; H – Chiều cao tường chắn; j – Góc ma sát đất đắp ( góc nội ma sát) TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN Các bước tính tốn: 1) Xác định áp lực đất tác động lên tuờng chắn 2) Xác định nội lực thân tường móng, tính tốn cấu tạo cốt thép 3) Tính tốn kiểm tra ổn định chống trượt, chống lật cho tường chắn - Lúc áp lực biên ngang đất Pz1 tác động lên tường chắn là: TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN Sử dụng phần mềm hỗ trợ: Ưu điểm: - Ưu điểm việc sử dụng chương trình PTHH để thiết kế tường chắn mơ trạng thái làm việc hệ tường-đất cách xác nhanh chóng - Phương pháp phần tử hữu hạn khắc phục nhược điểm Rankine Coulomb điều kiện cân ứng suất biến dạng liên tục đương nhiên thỏa mãn - Tường chắn coi tường mềm, cho dù làm BTCT hay thép chương trình khơng phân biệt tường cứng hay mềm 25/10/2017 TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN Sử dụng phần mềm hỗ trợ: Tường chắn dạng góc khơng thành chống Nhược điểm: - Nhược điểm phải thiết lập thông số đầu vào đất tường chắn cho chương trình phức tạp Ngồi ra, KQ tính tốn chương trình tính cần hiệu chỉnh kiểm tra nhiều cách tính tốn khác, kể tham khảo báo liên quan kinh nghiệm nước ngồi cơng trình nhiều tầng hầm làm • Tính tốn theo cường độ: TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Tính tốn theo cường độ: Trong đó: o Pz1 - Áp lực biên ngang đất (áp lực chủ động) o Pz2 - Áp lực biên ngang đất (áp lực thụ động) o p - Tại trọng ngắn hạn bề mặt đỉnh tường ( tải trọng lớp đất xe cộ lại ) o Gi - Trọng lượng riêng đất đắp tường chắn o PA,PB - Áp lực đất lên đáy tường o Pn - Áp lực nước ngầm TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Tính tốn theo cường độ:  Thành đứng 25/10/2017 TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Tính tốn theo cường độ: • Tính tốn theo cường độ:  Thành đứng  Thành đứng TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Tính tốn theo cường độ: • Tính tốn theo cường độ:  Đáy tường chắn  Đáy tường chắn 25/10/2017 TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Tính tốn theo cường độ: • Tính tốn theo cường độ:  Đáy tường chắn  Đáy tường chắn TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Tính tốn theo cường độ: Tường chắn dạng góc khơng thành chống  Đáy tường chắn • Tính tốn theo ổn định chống trượt: - Chọn bề rộng móng b thỏa mãn điều kiện sau: Trong đó: PA, PB - áp lực đất lên đáy tường (đế móng) A, B; Nmax – Tổng trọng lượng đất đắp tường chắn theo phương dọc 10 25/10/2017 TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Tính tốn ổn định chống trượt: F – Diện tích đáy (đế móng) tường chắn Mmax – Tổng mômen tất lực xét tương trục qua trung điểm đáy móng W – Mơmen kháng uốn đáy (đế móng) trục qua trọng tâm đế móng; R0 – Cường độ tiêu chuẩn đất đế móng TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Tính tốn ổn định chống trượt: Trong đó: Tổng moomen giữ Tổng mơmen lật: - Kiểm tra chống trượt cho tường chắn phải tuân theo điều kiện, tổng lực ∑G.f tổng lực gây trượt Pz1 phải thỏa mãn điều kiện: f – Hệ số ma sát, lấy f=0,3 ÷ 0,6 TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Ổn định kết cấu thân tường: TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Ngun lý đặt cốt thép: - Nếu tường gạch đá, ứng suất tiết diện phải ứng suất nén - Với tường consol phải kiểm tra khả chống cắt BT cốt thép gia cường thân tường đáy móng - Với tường BTCT: đỉnh tường ko phép có chuyển vị ngang q lớn: 11 25/10/2017 TÍNH TỐN TƯỜNG CHẮN • Nguyên lý đặt cốt thép: MỘT SỐ CÂU HỎI ÔN TẬP Khái niệm, Ưu nhược điểm Kết cấu vỏ mỏng? Các loại kết cấu vỏ mỏng? Ngun tắc tính tốn kết cấu vỏ mỏng? Khi kết cấu vỏ mỏng làm việc trạng thái phi mô men? Các thành phần nội lực vỏ mỏng trạng thái phi mô men? Thế vỏ trụ dài, vỏ trụ ngắn? Đặc điểm tính tốn kết cấu vỏ trụ dài/ trụ ngắn? Mái nhà có kích thước l1 = 24m, l2 = 18m Hãy cấu tạo mái vỏ trụ cho mái Cho vỏ trịn xoay chỏm cầu có kích thước R = 15m, góc tạo chân vỏ với tâm cầu f = 600, tải trọng phân bố lên mặt vỏ g = 193 kg/m2 Vẽ biểu đồ lực dọc N1 trạng thái phi mô men ƠN TẬP ƠN TẬP Tính tốn Mơ men lực kéo vòng cho bể chứa nước trụ tròn BTCT có chiều cao l = 12m, bán kính R=3m? Liên kết thành đáy liên kết ngàm Cho bể chữ nhật chứa nước nằm đất, mặt bể cách mặt đất 50cm, có kích thước dài x rộng x cao = 12 x x 3,6m Lựa chọn kích thước cấu tạo bể Vẽ sơ đồ tính tốn tải trọng mái bể, thân bể đáy bể? Các nội dung tính toán kết cấu Tháp nước??? 10 Phân biệt Bunke Si lơ? Cấu tạo chúng? 11 Tính tốn tải trọng lên thân Silo chứa Xi măng có đường kính D=20m Xi măng có g = 1,5 T/m3, j = 300 12 Khái niệm, loại tường chắn? 13 Các nội dung tính tốn thiết kế tường chắn? 14 Xác định kích thước bố trí cốt thép cho tường chắn đất có độ cao h = 4m Đất có g = 1,8 T/m3, j = 300 Tải trọng phân bố mặt đất đỉnh tường p = 200 kg/m2 12 ... hầm, cơng trình ngầm… 25/10/2017 PHÂN LOẠI, CẤU TẠO PHÂN LOẠI, CẤU TẠO Phân loại: • Theo vật liệu: BTCT, bê tơng, đá hộc, gỗ, gạch, thép, kim loại, đất • Theo chiều cao: Tường chắn thấp h