II.1.Kiểm tra ổn định lật
Điều kiện ổn định lật của công trình được xác định theo công thức: Mgiữ/Mlật≥ k
Viện xây dựng công trình biển
Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép
SVTH:GROUP5-50CB1 42
k : Hệ số an toàn, thường lấy k = 1,5
Mgiữ : Momen chống lật do tải trọng công trình gây ra
Mlật : Mômen gây lật tại đế móng do tải trọng sóng, dòng chảy, do gió và lực đẩy nổi gây ra tại mép đáy móng .
Giá trị momen lật do tải trọng sóng và dòng chảy gây ra tính toán theo lý
thuyết sóng Stokes bậc 5 (xem trong tính toán lực Sóng chi tiết cho PA chọn)
t Fx(KN) Fy(KN) Mx(KNm) My(KNm) 0 -602.3 65.941 429 -4859 T/20 -1220 68 461 -9784 2T/20 -2213 66 425 -16734 3T/20 -2792 66 416 -19197 4T/20 -2835 65 408 -18066 5T/20 -2607 65 397 -15726 6T/20 -2233 65 389 -13479 7T/20 -1799 64 384 -11261 8T/20 -1336 64 380 -9199 9T/20 -793 60 362 -6933 t Fx(KN) Fy(KN) Mx(KNm) My(KNm) 10T/20 -320 65 389 -4552 11T/20 306 64 379 -799 12T/20 975 64 382 3282 13T/20 1730 65 393 9436 14T/20 2278 65 392 12132 15T/20 2716 65 398 15826 16T/20 2851 65 405 18089 17T/20 2599 66 413 18126 18T/20 1891 66 425 15226 19T/20 875 66 429 7686
Mômen dương gây lật do sóng lớn nhất : Mlật sóng = 18126 KNm
Giá trị tải trọng do gió và mômen gây lật do gió
Tên cấu kiện z (m) cánh tay đòn(m) F (kN) Momen
Viện xây dựng công trình biển
Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép SVTH:GROUP5-50CB1 43 Block nhà ở 10.5 38 125.23 4758.81 Dầm đỡ thượng tầng 7 34.5 18.32 632.184 Trụ 3.25 30.75 12.60 387.443 Tổng 190.51 7212.57 (KN) (KNm) Mômen lật do gió gây ra : Mlật gió = 7212.57 KNm
Mômen do lực đẩy nổi gây ra: MLĐN = FĐN * 10 = 25883.94*10 = 258839.4 (KNm) Mgiữ = (GKCĐ + GTT + GHB)*10 =(22112.38+ 1837 + 835.23) * 10 = 247846.1 (KNm)
Mgiữ/Mlật =247846,1/ (258839,4+ 18126 +7212,57) = 0,872< 1,5 KL : Như vậy công trình không đủ ổn định .Ta phải tiến hành dằn
Pd là trọng lượng vật liệu dằn thêm, ta cần luợng vật liệu tối thiểu để công trình có thể ổn định :
Pd = (1,5*Mlật – Mgiữ )/10 = 17842,09KN Ta dùng Barit làm vật liệu dằn thì thể tính Barrit cần thiết là : V = Pd/43 = 414,93(m3)
Như vậy ta có thể dằn thêm vào 414,93(m3) Barrit để công trình có thể ổn định lật
II.2. Kiểm tra ổn định trượt
Nhận xét chung : Lớp đât 1 có chiều dày 0,5m bé. Lớp 2có các đặc trưng cơ lý yếu hơn lớp đất 1 và có chiều dày khá lớn. Nên ta phảI tính toán kiểm tra cho cả 2 lớp đất .
• Đối với lớp đất thứ nhất
Điều kiện ổn định trượt :
fu / τ ≥ k Hệ số an toàn k = 1,2
+ fu : là cường độ chống trượt tới hạn của nền đuợc xác định theo công thức fu = c + σ* tgϕ
Theo như số liệu đồ án : c = 0,36(KG/cm2) = 36 KPa ϕ = 15002’ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
ứng suất nén dưới đáy móng σ = FV/ A
Tổng lực đứng tác dụng lên công trình đã kể tới vật liệu dằn để đảm bảo ổn định lật FV = GKCĐ + GTT + GHB - FĐN + Gdằn = 22112.38 + 1837 + 835.23 – 25883.94 + 17758.69 = 15824.13 (KN) σ = 15824.13/(π.202/4) = 50,37 KPa Suy ra : fu = 36 + 50,37.tg(15002’) = 49,53 KPa τ = FH / A
Tổng lực ngang tác dụng lên công trình : FH = ∑FX(sóng và dòng chảy) + Fgió Ta tính được FH = 2851+190.51= 3041.51 (KN)
Ta thấy τ = FH/ A =3041,51 /(π.202/4) = 9.68 Kpa
Viện xây dựng công trình biển
Đồ án thiết kế kcđ công trình biển cố định bằng bê tông cốt thép
SVTH:GROUP5-50CB1 44
Kết luận : Lớp đất 1 đảm bảo ổn định trượt
• Ta tiến hành kiểm tra cho lớp thứ 2 :
Công thức kiểm tra : fu / τ1,2 ≥ k
Cường độ chống trượt tới hạn của lớp đất 2 : fu = c2 + σ* tgϕ2 Hệ số an toàn, lấy k = 1,2
Ưng suất tiếp xúc giữa lớp đất 1 và 2 là τ1,2 = FH2/ A’
Tổng lực ngang tác dụng lên đáy lớp số 1, ta coi FH2 = FH = 3041.51 (KN) A’ : Diện tích đáy móng mở rộng đến hết lớp 1
A’ = πD’2/4 = 322,7(m2) D’ = 20 + 2.0,5.tan(15002’) = 20,27 (m) Ta có τ1,2 = = 3041.51 / 322,7= 9.43 KPa theo số liệu đồ án c2 = 0,47 (KG/cm2) ϕ = 13045’
Ưng suất nén dưới đáy móng σ = F’V/ A’
F’V = FV = (thiên về an toàn) = 15824.13 KN σ = 15824.13 / 322,7 = 49.04 KPa
fu = 47 + 49,04.tg(13045’) = 59 KPa Điều kiện kiểm tra : fu / τ1,2 = 59 / 9,43 = 6,26 > 1,2 Kết luận : Lớp thứ 2 đảm bảo điều kiện ổn định truợt Nền đất đảm bảo điều kiện ổn định