- Độ dốc của đáy dốc nước: ta chọ ni =25% là độ dốc gần với độ dốc tự nhiên
TÍNH TOÁN KẾT CẤU TƯỜNG BÊN DỐCNƯỚC
8.1 Bố trí kết cấu và trường hợp tính toán
8.1.1 Bố trí kết cấu
Tường bên dốc nước có tác dụng chắn đất từ hai bên sườn núi và bảo vệ bờ khỏi tác dụng xâm thực của nước khi tràn xả lũ. Tường bên dốc nước được xây thành nhiều đoạn, giữa các đoạn có các khe lún.
Trong chuyên đề này ta chỉ tính cho đoạn tường bên có chiều cao lớn nhất và cũng là đoạn gần tràn nhất.
Sơ bộ bố trí kết cấu tường như sau : +Chiều dài tường: 20m
+ Chiều cao của tường thay đổi từ 22,1m đến 16,8m. + Bề rộng bản đáy thay đổi từ 11m đến 7m.
+ Đáy tường nghiêng một góc i = 14o so với phương nằm ngang. + Bố trí 6 sườn chống tại các vị trí như hình vẽ.
+Chiều dày sườn chống lấy bằng 50 cm. + Chiều dày bản đáy là 70 cm
+ Chiều dày bản mặt là 60 cm.
8.1.1 Trường hợp tính toán
- Trường hợp 1: Tường mới thi công xong, trên bờ có áp lực xe máy - tổ hợp tải trọng cơ bản.
- Trường hợp 2: Tràn vừa xả lũ xong, trong dốc không có nước, sau lưng tường có áp lực nước ngầm- tổ hợp tải trọng cơ bản.
Trong phạm vi đồ án này, ta tiến hành kiểm tra ổn định của tường bên dốc nước theo trường hợp 1 và 2
Hình 8-1 Mô hình tường bên dốc nước 8.2 Số liệu tính toán
- Bê tông cốt thép M200 có :
+ Dung trọng của bê tông : γb= 2,5 (T/m3) + Rn= 90 (kg/cm2)
+ Rk = 7,7 (kg/ cm2)
- Cốt thép tròn CII : Ra =Ra' = 2700 (kg/cm2) -Chỉ tiêu cơ lí của đất đắp:
- Độ ẩm ω =31%
- Dung trọng khô γ =k 14, 4(KN m/ 3)
- Dung trọng bão hoà γ =bh 21(KN m/ 3)
- Dung trọng tự nhiên γ =tn 19(KN m/ 3) - Góc ma sát trong 16o tn ϕ = và 14o bh ϕ = - Lực dính đơn vị: Ctn = 35 KN/m2 và Cbh = 28 KN/m2 - Địa chất nền:
Toàn bộ đáy tường bên dốc nước được đặt trên nền đá có hệ số ma sát f = 0,65.
8.3. Phương pháp và sơ đồ tính toán
8.3.1 Phương pháp tính toán
Trong phần 5.3.2, ta đã tính toán các giá trị lực tác dụng lên tường bên theo sơ đồ phẳng. Tuy nhiên, để chính xác hoá bài toán, ta mô hình hoá bài toán theo sơ đồ không gian bằng phần mềm SAP2000.
Các bước mô hính hoá bài toán:
1. Sử dụng kết cấu tấm ( Shell) để mô hình hoá bài toán.
2.Khai báo Area Section cho các phần BẢN MẶT, BẢN ĐÁY và TƯỜNG SƯỜN
3.Khai báo vật liệu Bê tông như trên.
4.Khai báo các loại tải trọng và hệ số vượt tải tương ứng bằng Define → Load Cases → Combination
5.Sử dụng Join pattern để gán lực chủ động của đất, lực thấm, lực thủy tĩnh lên các nút.
6. Gán tải trọng đã khai báo lên các phần tử tấm tương ứng bằng Assign →Area Loads→ Shell surface
theo công thức : Klxi = Ks . Ai
Ks là hệ số đàn hồi ( spring ratio ) của nền
Ai là diện tích vùng chịu ảnh hưởng tại nút i tương ứng.
Gán cho các phần từ nút ở các góc của bản đáy ràng buộc cứng ( ngàm) Joint Restraint theo phương ngang.
8. Phân tích hiển thị kết quả Run analysis
8.3.2 Sơ đồ tính toán
Hình 8-2a. Sơ đồ lực tính toán biểu diễn trên mặt phẳng
Hình 8-2b. Sơ đồ tính toán tường bên dốc nước – mô hình không gian Trường hợp 1-Tường mới thi công xong, trên bờ có áp lực xe máy