CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÁC TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG LÊN CÔNG TRÌNH
I. TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN
4. ÁP LỰC ĐẤT, NƯỚC NGẦM TÁC DỤNG LÊN TƯỜNG TẦNG HẦM
Trong thực tế tính toán, kết cấu nhà cao tầng khi có tầng hầm nên xét tới sự ảnh hưởng của các công trình lân cận lên nền đất và tác động lên công trình dưới dạng áp lực đất ngang. Tải trọng tác động vào kết cấu chắn giữ (tường tầng hầm) thường gồm nhiều dạng:
Áp lực đất, áp lực nước.
Tải trọng truyền từ móng qua môi trường đất của các công trình lân cận trong phạm vi vùng ảnh hưởng.
Lực động đất.
Tải trọng phụ do sự biến đổi nhiệt độ và co ngót của bê tông…
a. Quan niệm tính toán:
GVHDKC: THẦY HOÀNG THIỆN TOÀN GVHDTC: THẦY NGUYỄN AN NINH
SVTH: NGUYỄN DUY LINH – LỚP: XD07A1 27
Quan niệm tính toán công trình trong giai đoạn sử dụng nên áp lực đất tác dụng vào tầng hầm công trình được tính toán là áp lực đất tĩnh (hoạt tải tác dụng lên tường vây tương đối nhỏ xem như áp lực tĩnh) bao gồm các tải trọng:
- Áp lực đất tĩnh do trọng lƣợng bản thân khối đất ngoài hố móng gây ra.
- Áp lực đất tĩnh do xe cộ nền đường tiếp giáp trục A1 gây ra.
- Áp lực đất tĩnh do tĩnh tải và hoạt tải công trình nhà 5 tầng tiếp giáp trục 1A và 6A gây ra.
- Phía công trình tiếp giáp trục F1 là nhà cao tầng quy mô 25 tầng trên nền cọc nhồi nên xem như cọc đã truyền tải xuống nền đất sâu, do đó không xem xét ảnh hưởng của tải trọng công trình này mà chỉ xem xét áp lực tĩnh do đất tự nhiên gây ra.
b. Áp lực đất tĩnh lên tường chắn trục 1A và 6A
Áp lực đất tác dụng lên tường chắn là áp lực tổng hợp của áp lực ngang đất và áp lực nước lỗ rỗng (nếu có), đồng thời ta tính chung áp lực do công trình lân cận truyền sang. Công thức xác định áp lực ngang của đất nhƣ sau:
0 i i 0 w w
p h q k h Trong đó:
P0 – áp lực đất tĩnh theo phương ngang.
k – hệ số áp lực ngang của đất, đối với đất dính theo Alpan thì k = 0,19 + 0,233logIP (IP : chỉ số dẻo lớp đất 1, IP = 15,5)
γi – trọng lƣợng riêng tự nhiên của đất (dùng trọng lƣợng riêng đẩy nổi nếu đất dưới mực nước ngầm).
hi – chiều dày tầng đất thứ i bên trên điểm tính toán
q: tải trọng công trình nhà 5 tầng truyền sang.
q =q0. n.k0=16.5.1,2= 96 kN/m2
γ w – dung trọng của nước, γ w=10 kN/m3
zw – độ sâu tính từ mực nước ngầm
Bảng - Áp lực đất tĩnh gây ra trục 1A và 6A
GVHDKC: THẦY HOÀNG THIỆN TOÀN GVHDTC: THẦY NGUYỄN AN NINH
SVTH: NGUYỄN DUY LINH – LỚP: XD07A1 28
Cao trình
Độ dày phân lớp
Tải trọng ct
lân cận
Trọng lƣợng riêng
Lực dính
Chỉ số dẻo
Hệ số áp lực ngang
Ứng suất bản thân đất
Áp lực
đất tĩnh Áp lực nước lỗ rỗng
Áp lực phương ngang
Giá trị nhập
vào ETABS
hi q c Ip K0 h p0 pw p p
m m kN/m2 kN/m3 kN/m2 % kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2
-0,3
-1,3 1 96 16,9 10,7 15,5 0,467 16,9 52,76 0 52,76 26,38 -2,3 1 96 7,4 10,7 15,5 0,467 24,3 56,22 10 66,22 59,49 -3,4 1,1 96 7,4 10,7 15,5 0,467 32,44 60,03 21 81,03 73,62 -4,4 1 96 7,4 10,7 15,5 0,467 39,84 63,48 31 94,48 87,76 -5,4 1 96 7,4 10,7 15,5 0,467 47,24 66,94 41 107,94 101,21 -6,4 1 96 7,4 10,7 15,5 0,467 54,64 70,40 51 121,40 114,67 -6,8 0,4 96 7,4 10,7 15,5 0,467 57,6 71,78 55 126,78 124,09 Ghi chú: Mực nước ngầm ở cốt cao độ -1.3m.
Áp lực tĩnh lên thân tường vây trục 1A, 6A được quy đổi về dạng phân bố đều
6A
800
HỆ DẦM SÀN TẦNG 1 MẶT ĐẤT TỰ NHIÊN
31003400
HỆ DẦM SÀN TẦNG HẦM 1
800
1A
TƯỜNG VÂY 800
HỆ DẦM SÀN TẦNG HẦM 2
6500 100010001100100010001000400
-0.30 VặA HEỉ
-3.40 HAÀM 1
-6.80 HAÀM 2 26,38
59,49
73,62
87,76
101,21
114,67 124,09
GVHDKC: THẦY HOÀNG THIỆN TOÀN GVHDTC: THẦY NGUYỄN AN NINH
SVTH: NGUYỄN DUY LINH – LỚP: XD07A1 29
c. Áp lực đất tĩnh do tải trọng xe cộ gây ra trục A1
Bảng tổng hợp áp lực đất phía giáp mặt đường chính (lên tường vây trục A1)
Cao trình
Độ dày phân lớp
Tải trọng xe
cộ
Trọng lƣợng riêng
Lực dính
Chỉ số dẻo
Hệ số áp lực ngang
Ứng suất bản thân
đất
Áp lực đất tĩnh
Áp lực nước lỗ rỗng
Áp lực phương ngang
Giá trị nhập
vào ETABS
hi q c Ip K0 h p0 pw p p
m m kN/m2 kN/m3 kN/m2 % kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2
-0,3
-1,3 1 6 16,9 10,7 15,5 0,467 16,9 10,70 0 10,70 5,35 -2,3 1 6 7,4 10,7 15,5 0,467 24,3 14,16 10 24,16 17,43 -3,4 1,1 6 7,4 10,7 15,5 0,467 32,44 17,96 21 38,96 31,56 -4,4 1 6 7,4 10,7 15,5 0,467 39,84 21,42 31 52,42 45,69 -5,4 1 6 7,4 10,7 15,5 0,467 47,24 24,88 41 65,88 59,15 -6,4 1 6 7,4 10,7 15,5 0,467 54,64 28,34 51 79,34 72,61 -6,8 0,4 6 7,4 10,7 15,5 0,467 57,6 29,72 55 84,72 82,03
Áp lực tĩnh lên thân tường vây trục A1 được quy đổi về dạng phân bố đều
800
HỆ DẦM SÀN TẦNG 1 MẶT ĐẤT TỰ NHIÊN
31003400
HỆ DẦM SÀN TẦNG HẦM 1
800
A1
TƯỜNG VÂY 800
HỆ DẦM SÀN TẦNG HẦM 2 6500 100010001100100010001000400
-0.30 VặA HEỉ
-3.40 HAÀM 1
-6.80 HAÀM 2 5,35
17,43
31,56
45,69
59,15
72,61 82,03
GVHDKC: THẦY HOÀNG THIỆN TOÀN GVHDTC: THẦY NGUYỄN AN NINH
SVTH: NGUYỄN DUY LINH – LỚP: XD07A1 30
d. Áp lực đất tĩnh do đất tự nhiên gây ra trục F1:
Cao trình
Độ dày phân lớp
Trọng lƣợng riêng
Lực dính
Chỉ số dẻo
Hệ số áp lực ngang
Ứng suất bản thân
đất
Áp lực
đất tĩnh Áp lực nước lỗ rỗng
Áp lực phương ngang
Giá trị nhập
vào ETABS
hi c Ip K0 h p0 pw p p
m m kN/m3 kN/m2 % kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2 kN/m2
-0,3
-1,3 1 16,9 10,7 15,5 0,467 16,9 7,90 0 7,90 3,95 -2,3 1 7,4 10,7 15,5 0,467 24,3 11,36 10 21,36 14,63 -3,4 1,1 7,4 10,7 15,5 0,467 32,44 15,16 21 36,16 28,76 -4,4 1 7,4 10,7 15,5 0,467 39,84 18,62 31 49,62 42,89 -5,4 1 7,4 10,7 15,5 0,467 47,24 22,08 41 63,08 56,35 -6,4 1 7,4 10,7 15,5 0,467 54,64 25,54 51 76,54 69,81 -6,8 0,4 7,4 10,7 15,5 0,467 57,6 26,92 55 81,92 79,23
Áp lực tĩnh lên thân tường vây trục F1 được quy đổi về dạng phân bố đều
800
HỆ DẦM SÀN TẦNG 1 MẶT ĐẤT TỰ NHIÊN
31003400
HỆ DẦM SÀN TẦNG HẦM 1
800
F1
TƯỜNG VÂY 800
HỆ DẦM SÀN TẦNG HẦM 2
6500 100010001100100010001000400
-0.30 VặA HEỉ
-3.40 HAÀM 1
-6.80 HAÀM 2 3,95
14,63
28,76
42,89
56,35
69,81 79,23
GVHDKC: THẦY HOÀNG THIỆN TOÀN GVHDTC: THẦY NGUYỄN AN NINH
SVTH: NGUYỄN DUY LINH – LỚP: XD07A1 31