*Áp lực hơng tính tốn. -Từ cơng thức : . 4 =0 +n,7,h,)4g)(45°— 2Œ Im)) @.6) Trong đĩ : 4 là áp lực tính tốn thắng đứng; n, là hệ số vượt tải n,=1,2;
1„ là chiều cao kết cấu, ¡,= d =8,5m
ø, là gĩc ma sát trong của lớp đất thứ 5, vì hệ số vượt tải nz=1,2>1
nên gĩc ø, được cộng thêm 5”.
+Tại đỉnh kết cấu :
eị =q14g°(45°~ ^) =26,69./g° (459 — ^ @.7)
=6,35(T!mˆ)
+Tại chân kết cấu :
e, =(4ÿ +n,.y;.hị)4g°(45° — S) (3.8)
=(26,69+1,2.1,9.8,5),g° (45! -_`)
=10,96(T'/m2)
e=6,35 Ti?
e e=10,968Ê
Hình 3.3 — Áp lực hơng tác dụng lên kết cấu. b) Tải trọng bản thân kết cấu.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ mơn Câu Hầm GVHD: PGS— TS Đỗ Như Tráng GVHD: PGS— TS Đỗ Như Tráng Coi tiết diện là hình chữ nhật ta cĩ cơng thức :
ø° =ÿ,.d, =2,5.0,35 =0,875(T !m°). 4.9)
Để đơn giản trong quá trình tính tốn và thiên về an tồn ta coi tải trọng đo tĩnh tải phân bố đều cĩ hướng từ trên xuống với trị số :
8ø“ =n,.g° =0,875.1,1=0,9625(7 /m”) 4.10)
Trong đĩ nạ là hệ số vượt tải của tĩnh tải đối với kết cấu lắp ghép. ©) Trọng lượng của trang thiết bị khi khai thác, sử dụng.
Trọng lượng của các trang thiết bị khi khai thác cĩ lợi cho kết cấu khi làm việc và rất nhỏ so với áp lực của đất đá. Do vậy trong quá trình tính tốn kết cầu, để thiên về an tồn ta cĩ thể bỏ qua loại tái trọng này.
d) Áp lực nước ngầm.
Áp lực nước ngầm tác dụng lên kết cấu được xác định bằng vị trí của cơng trình so với mặt thống của nước ngầm. Áp lực nước ngầm tác dụng lên kết cấu cĩ thể phân tích thành 2 thành phần : thành phần phân bố đều cĩ trị số bằng trị số chiều cao cột nước trên đỉnh hầm và thành phần phân bố khơng đều cĩ trị số
# _=(I-cosØ).2r. Áp lực thủy tĩnh tác động lên xung quanh cơng trình ngầm và làm giảm mơmen uốn đo vậy trong quá trình tính tốn đề thiên về an tồn ta cĩ
thể bỏ qua loại tải trọng này.
Song do hằm được thiết kế nằm trên mực nước ngầm nên trong quá trình tính tốn ta bỏ qua loại tải trọng này.
e) Tải trọng do các cơng trình trên mặt đất.
Do đặc điểm hầm đặt sâu 23m nên sự ảnh hưởng của các cơng trình bên
trên mặt đất là khơng đáng kể, đo vậy ta cĩ thể bỏ qua loại tải trọng này. 1.1.3.2. Tải trọng tạm thời
Bao gồm tải trọng tạm thời trong quá trình thi cơng, lắp ráp như áp lực phun vữa bê tơng sau vỏ hầm, ảnh hưởng của nhiệt độ xung quanh hầm, ảnh hưởng của co ngĩt và từ biến của bê tơng vỏ hầm, áp lực của các kích khiên đảo. Thơng thường trong thiết kế cơng trình ngầm đối với kết cầu lắp ghép đo cĩ khả
GVHD: PGS— TS Đỗ Như Tráng
năng làm việc được ngay nên ta khơng xét đến loại tải trọng này và chúng nhỏ
hơn nhiều so với áp lực của đất đá.
Ngồi ra đối với các cơng trình ngầm trong thành phĩ, tải trọng tạm thời cịn phải kế đến các loại tải trọng do các phương tiện giao thơng bên trên hay
bên trong cơng trình ngầm, áp lực do hoạt tải đi qua cơng trình ngầm, lực nằm
ngang do hãm phanh, lực lắc ngang, lực ly tâm của xe cộ chuyển động. Nhưng
do chiều sâu đặt hằm là lớn nên ảnh hưởng của loại tải trọng này là rất nhỏ, cĩ
thể bỏ qua.
1.1.3.3. Tải trọng đặc biệt.
Bao gồm các loại tải trọng xuất hiện cĩ tính chất ngẫu nhiên hoặc đo sự cố bất ngờ như áp lực đo động đất, sập lở hoặc một bộ phận của cơng trình bị hư
hỏng. Ở đồ án này ta khơng xét đến. 1.1.3.4.Số liệu tải trọng tính tốn.
Tải trọng tính tốn bao gồm :
+Tái trọng thắng đứng do áp lực đất đá cĩ trị số q"=26,69T/mỶ và tải trọng thắng đứng đo tải trọng bản thân g"=0,9625 (T/m?);
+Tải trọng nằm ngang (áp lực hơng).
([[IIIHIITITIar2.8erm2 e e:=6,35T/M2 e e:=6,35T/M2 S ©:=10,96T/M2 tTHTHH..a Hình 3.4-Sơ đồ tái trọng tính tốn. 1.2.Tính tốn kết cấu hầm. SV: Trần Chí Trung 45 Lớp: Cầu hầm K43
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bộ mơn Câu Hầm GVHD: PGS— TS Đỗ Như Tráng GVHD: PGS— TS Đỗ Như Tráng Kết cấu hầm là kết cầu bê tơng cốt thép lắp ghép bao gồm § phân tố với mối nối trơn nên liên kết giữa các phân tố được coi như liên kết khớp. Hệ vành trịn 8 khớp cĩ sơ đồ làm như sau :
Hình 3.5-Sơ đồ làm việc của kết cấu. 1.2.1.Tính tốn nội lực .
Vì vùng kết cầu khơng chịu ảnh hưởng của mơi trường lúc đầu là chưa rõ, bài tốn trở nên phi tuyến đối với tải trọng như thế rất khĩ giải với phương pháp tính hầm trịn trong mơi trường đàn hồi tồn tại nhiều giả thiết làm đơn giản hĩa tính tốn. Trong thực tế thiết kế cơng trình, sử dụng rộng rãi phương pháp tính gần đúng theo giả thiết biến dạng cục bộ. Phương pháp tính tốn phổ biến rộng rãi nhất là của viện thiết kế tàu điện ngầm (Metroproekt), phương pháp này khơng những chỉ tính hầm trịn mà cho các hầm đạng vịm, ovan và các loại hình dạng khác. Phương pháp này dựa trên giả thiết sau :
+Đường trục hình vịng cung (hình trịn) được thay bằng đa giác nội tiếp
trong nĩ. Tùy theo yêu cầu thực tế, trục hằm cĩ thể phân thành 16 đoạn (nếu sử dụng mơi trường đàn hồi, cĩ thể phân thành 24, 32 hoặc 48 cạnh);
+Tái trọng chủ động phân bố ngồi được quy về các lực tập trung đặt tài các đỉnh khớp của đa giác;