a. Phương phỏp tra bảng.
2.3Cỏc phương phỏp tớnh toỏn ttường Barette
b
Vuứng aựp lửùc ủaỏt chuỷ ủoọng Vuứng aựp lửùc
ủaỏt bũ ủoọng
Ec Ec
Eb
Vuứng bũ ủoọng E'b
Ec
E'b Eb
Eb
Sụ ủồ dũch chuyeồn cuỷa cóc baỷn conson vaứ phãn boỏ aựp lửùc ủaỏt
Sụ ủồ chuyeồn dũch Sụ ủồ phãn boỏ thửùc teỏ aựp lửùc ủaỏt Sụ ủồ tớnh toaựn cóc baỷn conson Sụ ủồ tớnh theo Blum
Nội dung chớnh của việc tớnh toỏn tường là tớnh độ ổn định và cường độ của tường, tức là xỏc định chiều sõu của tường cắm vào trong đất và xỏc định tiết diện ngang hợp lý.
2.3.1 Tớnh toỏn tường cừ dạng conson [4]
Tường bản conson dưới tỏc động của ỏp lực đất chủ động ở bờn ngồi phớa trờn mặt hố múng. Tường sẽ nghiờng về phớ bờn trong hố múng, cũn phần dưới cọc sẽ dịch chuyển theo chiều ngược lại. Tức là tường sẽ quay quanh một điểm nào đú ở dưới đý hố múng, giả sử điểm đú là điểm b như hỡnh vộ. Thõn tường ở phớa bờn trờn điểm b dịch chuyển về phớa bờn trỏi, thành bờn phải của tường tớnh từ điểm b trở lờn chịu tỏc dụng của ỏp lực đất chủ động. thành bờn trỏi của tưởng kể từ điểm b trở xuống chịu tỏc dụng của ỏp lực đất bị động.
Hỡnh 2.20 Sơ đồ dịch chuyển của tường Conson và phõn bố ỏp lực đất - Thiết lập phương trỡnh cõn bằng với cỏc ngoại lực là ỏp lực đất chủ
động và ỏp lực đất bị động bằng cỏch chiếu lờn phương ngang và lấy mo men tại chõn tường. Giải hệ phương trỡnh này sẽ cú giỏ trị độ sõu chụn tường, từ đú xỏc định được nội lực Mmax trong tường, xỏc định tiết diện, cốt thộp trong tường. Cú cỏc phương phỏp tớnh toỏn đú là
Phương phỏp cõn bằng tĩnh học, Phương phỏp Blum, Phương phỏp đường đàn hồi, phương phỏp hệ số nền Winkler.
2.3.2 Tớnh toỏn tường cú 1 thanh chống [4]
- Kết cấu chắn giữ tường cú 1 thanh chống (hoặc neo) ở đỉnh cú khỏc với tường đỉnh tự do (conson). Kết cấu chắn giữ cú chống ở đỉnh, vỡ ở đỉnh bị chống khụng di chuyển được nờn hỡnh thành gối tựa đơn giản, liờn kết khớp, cũn phần cọc chụn vào trong đất, khi chụn nụng thỡ là điểm tựa đơn giản, khi chụn sõu là ngàm. Cỏc trường hợp khỏc nhau do độ chụn sõu trong đất khỏc nhau gõy ra.
- Độ sõu của tường cắm vào trong đất tương đối nụng, ỏp lực đất bị động ở phớa trước cọc được phỏt huy tồn bộ cỏnh tay đũn của ỏp lực đất chủ động và cỏnh tay đũn của ỏp lực đất bị động ở điểm chống là bằng nhau. Khi đú thõn tường ở vào trạng tỏi cõn bằng giới hạn, do đú sẽ cú giỏ trị momen uốn dương Mmax ở trong nhịp là lớn nhất, nhưng độ sõu trong đất là nụng nhất tmin. Lỳc này, ỏp lực đất bị động được lợi dụng tồn bộ, đầu dưới của tường cú thể dịch chuyển sang trỏi một ớt.
- Độ sõu cắm vào trong đất của cọc được tăng lờn, khi lớn hơn tmin thỡ ỏp lực đất bị động ở phớa trước cọc khụng được phỏt huy và lợi dụng tồn bộ, khi đú đầu dưới của cọc chỉ xoay một gúc và ở nguyờn vị trớ chứ khụng sinh ra hiện tượng chuyển dịch, lỳ này ỏp lực ở mũi cọc sẽ bằng khụng, ỏp lực đất bị động chưa được phỏt huy, cú thể xem là độ an tồn được tăng lờn.
- Độ sõu cắm vào đất tiếp tục được tăng lờn, trước tường và sau tường đều xuất hiện ỏp lực đất bị động, cọc cắm vào trong đất ở trạng thỏi ngàm chặt tương đương với dầm siờu tĩnh: Đầu trờn gối khớp đầu
b) t1 q Ea Ep tmax q Ea Ep E'p
Sụ ủồ phãn boỏ aựp lửùc ủaỏt, mõmen vaứ bieỏn dáng cuỷa tửụứng vụựi caực ủoọ sãu caộm vaứo trong ủaỏt khaực nhau
tmax q Ea Ep E'p a) c) d) tmin q Ea Ep
dưới ngàm chặt. Momen uốn của nú giảm đi nhiều và xuất hiện moomen õm dương cả hai chiều. Trị tuyệt đối momen uốn ngàm M2 ở đầu dưới hơi nhỏ hơn moomen trong nhịp M1, điểm khụng ỏp lực và điểm khụng moomen khỏ giụng nhau.
Hỡnh 2.21. Sơ đồ phõn bố ỏp lực đất, momen và biến dạng của tường với cỏc độ sõu cắm vào trong đất khỏc nhau.
- Độ sõu cắm vào trong đất của tường tăng lờn thờm một bước nữa khi đú độ sõu cắm vào trong đất của tường được xem là sõu quỏ, đất bị động ở phớa trước và phớa sau tường khụng thể phỏt huy lợi dụng đầy đủ, nú khụng tạo ra được tỏc động lớn đối với việc giảm bớt momen trong nhịp. Do đú tường cắm quỏ sõu vào trong đất thỡ khụng kinh tế.
Ea2
Ep
Sụ ủồ tớnh toaựn cãn baống túnh chaộn giửừ baống cóc vụựi 1 tầng choỏng
h tmin Ea1 R A q
2.3.2.1 Tớnh tường chắn giữ cú một tầng chống với đầu tự do (phương phỏp cõn bằng)
- Hỡnh 2.22 là mặt cắt kết cấu chắn giữ đầu tự do cú một tầng chống, bờn phải cọc là ỏp lực đất chủ động bờn trỏi cọc là ỏp lực đất bị động. Cú thể dựng cỏc phương phỏp sau để xỏc định độ sõu tường cắm vào đất nhỏ nhất là tmin và lực chống cần thiết mỗi một dài nằm ngang.
- Như hỡnh vẽ tớnh chộ dài bằng đơn vị chắn giữ, lấy momen đối với điểm A cho MA =0, ∑Z =0 1 2 0 Ea Ea EP M +M −M = 1 2 a a P R E= +E −E
- Trong đú: MEa1, MEa2 cỏnh tay đũn đối với điểm A của hợp lực ỏp lực đất chủ động bờn trờn và bờn dưới đỏy hố múng. MEP cỏnh tay đũn đối với điểm A của hợp lực ỏp lực đất bị động . Ea1, Ea2 hợp lực ỏp lực đất chủ động bờn trờn và bờn dưới đỏy hố múng, EP Hợp lực ỏp lực đất bị động. 2.3.2.2 Phương phỏp phõn tớch :
- Phương phỏp này phõn tớch đồ giải đẻ thiết kế tường chắn 1 tầng chống theo trường hợp thứ 3 tức là xem tường chắn là một dầm, một đầu cố định, một đầu là gối đơn giản để nghiờn cứu.
Hỡnh 2.22
2.3.2.3 Phương phỏp dầm đẳng trị ( cú tờn gọi là dầm thay thế):
- Là phương phỏp vẽ hỡnh- phõn tớch đĩ giới thiệu trờn được giản húa. Cọc cắm vào trong đất dưới đỏy hố múng cú hai loại là ngàm đàn hồi và ngàm cố định. Ta nghiờn cứu dầm liờn kiết một đầu ngàm đàn hồi, một đầu gối tựa đơn giản, hai bờn tường cú tỏc động tải trọng phõn bố tức là cú ỏp lực đất chủ động và ỏp lực đất bị động, trong tớnh toỏn cần tỡm 3 đại lượng, độ cắm sõu vào trong đất của tường, phản lực thanh chống, momen lớn nhất ở nhịp.