Phần I: Phần thuyết minh tính toán: 1/ Chọn sơ bộ kích thước tường chắn……………………………………trang 3 2/ Tính toán các hệ số và áp lực lên tường……………………………….trang 4 3/ Tinh toán các giá trị áp lực……………………………………………..trang 6 4/ Bảng tính các giá trị Moment chống lật và Moment gây lật…………. trang 7 5/ Kiểm tra ổn định của tường chắn……………………………………....trang 8 6/ Tính toán kết cấu cho tường…………………………………………….trang 13 - Loại đề bài: Tường chắn BTCT - Tải trọng bề mặt q = 0; độ sâu MNN cách MDTN z1 = 1.5m. - Góc ma sát lưng tường δ = 0; góc nghiêng mặt đất với phương ngang: 100 - Số liệu địa chất sau tường: C = 0; φ = 300 ; γ = 17 KN/m3; γ1 = 21 KN/m3; C2 = 0; φ2 = 300; γ2 = 21 KN/m3. - Tường chắn BTCT, Bê tông B20, nhóm cốt thép CII, A-II - Chiều sâu chắn đất H = 5.5m.
Trang 1ĐỀ TÀI
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT
1
Giáo viên hướng dẫn : Ts Dương Hồng Thẩm
Sinh viên thực hiện :
Trang 2BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm
MỤC LỤC
Phần I: Phần thuyết minh tính toán:
1/ Chọn sơ bộ kích thước tường chắn………trang 3
2/ Tính toán các hệ số và áp lực lên tường……….trang 4
3/ Tinh toán các giá trị áp lực……… trang 6
4/ Bảng tính các giá trị Moment chống lật và Moment gây lật………… trang 7
5/ Kiểm tra ổn định của tường chắn……… trang 8
6/ Tính toán kết cấu cho tường……….trang 13
Phần II: Bản vẽ
Tài liệu tham khảo
1/ Bài tập cơ học đất : Vũ Công Ngữ - Nguyễn Văn Thông ( NXB Giáo Dục Việt Nam )
2/ Tập bài giảng Cơ học đất : GV.TS Lê Trọng Nghĩa
3/ Kết cấu bê tông cốt thép – Phần cấu kiện đặc biệt : Võ Bá Tầm (NXB Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh )
4/ Nền móng công trình: Châu Ngọc ẩn ( NXB Xây Dựng Hà Nội – 2010 )
4/ Sổ tay tực hành Kết Cấu Công Trình: PGS- PTS Vũ Mạnh Hùng (NXB Xây Dựng
Hà Nội – 1999 )
5/ TCXDVN 356-2005 :Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – tiêu chuẩn thiết kế
Trang 3
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT
SỐ LIỆU ĐỀ BÀI
Mã đề: A075010
- Loại đề bài: Tường chắn BTCT
- Tải trọng bề mặt q = 0; độ sâu MNN cách MDTN z1 = 1.5m
- Góc ma sát lưng tường δ = 0; góc nghiêng mặt đất với phương ngang: 100
- Số liệu địa chất sau tường: C = 0; φ = 300 ; γ = 17 KN/m3; γ1 = 21 KN/m3; C2 = 0;
φ2 = 300; γ2 = 21 KN/m3
- Tường chắn BTCT, Bê tông B20, nhóm cốt thép CII, A-II
- Chiều sâu chắn đất H = 5.5m
I Phần thuyết minh tính toán:
? = 30
C = 0
? = 21 kN/m3
? = 17 kN/m3
1 1 1 0
? = 30
C = 0
? = 21 kN/m3
2 2
0
B
t1
?=10°
Z=1.5m
Trang 4BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm
1/ CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN
•Chọn chiều sâu chôn móng: Df = 1.5m
•Chiều cao của tường chắn: H = H1 + Df = 5 + 1.5 = 7m
H1 = 5.5m là chiều cao đất đắp (số liệu đề bài)
•Bề rộng bản móng B:
B = (0.4÷0.7)×H =(2.6÷4.9)m
Chọn B = 4.6 m
•Chọn sơ bộ chiều cao móng t2:
t2 = ) H (0.7 0.58)m
12
1 10
1
Chọn t2 = 0.7m
•Chọn sơ bộ bề rộng tường chắn t1 :
Đỉnh tường chọn t = 0.3m
Chân tường:
t1 = ) H (0.7 0.58)m
12
1 10
1
Chọn t = 0.5m
•Chọn kích thước bản mũi trước tường a:
a = ) B (1.53 1.15)m
4
1 3
1 ( ÷ × = ÷
Chọn a = 1.1 m
•Kích thước bản gót sau tường b:
b = ) B (3.06 3.45)m
4
3 3
2
Chọn b = 3.0 m
Trang 5•Hình vẽ tường chắn sau khi chọn sơ bộ kích thước.
? = 30
C = 0
? = 21 kN/m3
? = 17 kN/m3
1 1 1
0
? = 30
C = 0
? = 21 kN/m3
2 2
0
4.6m
500
?=10°
500
2/ TÍNH TOÁN CÁC HỆ SỐ VÀ TÍNH ÁP LỰC LÊN TƯỜNG.
• Phân tích :
Bỏ áp lực ngang bị động trước tường để thiên về an toàn
Trang 6BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm
Ta xem lưng tường là thẳng đứng: α = 0ο
Góc ngoại ma sát của đất (góc ma sát giữa đất và lưng tường ) thiên về an toàn lấy
δ = 0ο
Góc nghiêng của mặt đất so mặt phẳng ngang: β = 10ο
Theo đề bài lớp đất đắp sau lưng tường chắn gồm 2 lớp đất khác nhau Muốn xác định được áp lực đất chủ động lớn nhất của đất lên lưng tường , người ta thường coi áp lực của mỗi lớp đất cần xác định không phụ thuộc vào áp lực của các lớp đất khác ; nghĩa là khi xác định áp lực đất ta có thể xác định cho từng đoạn tường tương ứng với mỗi lớp đất có tính chất cơ lý khác nhau
Mặt đất nằm ngang, lưng tường thẳng đứng → Áp dụng lý thuyết Rankin.
Hệ số áp lực ngang chủ động của đất sau lưng tường chắn :
3 0 30 sin 1
30 sin 1 sin 1
sin 1
0
0
= +
−
= +
−
=
ϕ
ϕ
a
k
Khi tính toán áp lực đất lên tường chắn, đối với tầng đất nằm trên mực nước ngầm ta dùng trọng lượng riêng tự nhiên, đối với tầng dưới mực nước ngầm tính dung trọng riêng đẩy nổi
Do đất đắp sau tường có C = 0 tính cường độ áp lực theo công thức :
Pa = k a H 0.33 17 7.9 175.06KN 1m
2
1 2
=
×
×
=
′
×
→ Áp lực nằm ngang: P a cos 175.06 cos300 151.61KN 1m
• cường độ áp lực của đất tại Z = 1.5 m
2
/ 65 7 5 1 17 3
Z k
P a = a×γ × = × × =
• Cường độ áp lực của đất tại Z = 7m (tại chân tường)
2
/ 8 25 5 5 11 3 0 5 1 17 3
Z k
Z k
P a = a ×γ × + a ×γđn× = × × + × × =
• Ngoài ra còn phải xét áp lực của nước lên tường
Pn = γn x H2 = 10 x 5.5 =55 KN/m
Trang 7• Biểu đồ moment gây lật, lực ngang Ea:
4600
MNN
? = 30
C =0 kPa
? = 21 kN/m3
? = 17 kN/m3
1 1 1 0
? = 30
C = 0
? = 21 kN/m3
2 2 2
0
1
2
3
o
500
25.8
7.65 E1
E2
E3
55
E4
Ea
3/ TÍNH TOÁN CÁC GIÁ TRỊ ÁP LỰC:
- 1
1
.1,5.7,65 5,74 2
- E2 =7,65.5,5 42.08= KN
- 3
1
.5,5.(28,5 7,65) 49,9 2
- 4
1
.5,5.55 151,3 2
Trang 8BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm
4/ BẢNG TÍNH CÁC GIÁ TRỊ MOMENT GÂY LẬT VÀ MOMENT CHỐNG LẬT.
• Bảng tính moment gây lật, lực ngang Ea:
Tổng các lực ngang: H = Ea = E2+E3+E4+E4 = 249,02 KN
Moment gây lật: Mgl = 486.79 KNm
• Tính vị trí đặt lực Ea:
Ea.y = 486,79
249,02y = 486,79
=> y = 1,95m
Vậy Ea đặt cách chân tường chắn một đoạn y = 1,95 m
4600
MNN
? = 30
C =0 kPa
? = 21 kN/m3
? = 17 kN/m3
1 1 1 0
? = 30
C = 0
? = 21 kN/m3
2 2 2
0
7
8
500
1
3
4
6
2
5
O
Biểu đồ tính moment lực gây trượt và lực đứng
Trang 9• Bảng tính moment gây lực trượt và lực đứng:
Tổng các lực trượt R H ( theo phương ngang )
H
Tổng các lực theo phương đứng: ∑R v
Moment chống lật: Mcl = 1018,48 KNm
5/ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CỦA TƯỜNG CHẮN.
• Tính hệ số an toàn lật:
ât
/l Mcl
HSAT
Mgl
Mcl = 1018,48 KNm là moment chống lật
Mgl = 486,79 KNm là moment gây lật quanh điểm O
Vậy tường chắn ổn định chống lật quanh điểm O
• Tính hệ số an toàn trượt ngang:
/ luc chong truot
= ∑v.tgδ α2+ .C B2
= 519,92 0,364× =4,6 1,5〉
(thỏa)
Trang 10BTL Tường chắn đất GVHD: TS Dương Hồng Thẩm
α.C2.B = 0
v
R
∑ là tổng các lực theo phương đứng: ∑R v= 519,92 KN
H
R là tổng các lực theo phương ngang gây trượt phẳng
tgδ2 là hệ số ma sát giữa tường và đất
tgδ2 = tg(
3
2
φ) = tg(
3
2
.30) = 0.364 Vậy tường chắn ổn định trượt ngang
• Tính điểm đặt hợp lực và lệch tâm e:
Điểm đặt của hợp lực R cách điểm gót bản đáy:
X = net 1018, 48519,92 1,96
v
M
∑
→ Độ lệch tâm e: e= B/ 2−X = 2,3 1,96− =0,34m
Nhận xét:
e = 0,34 <
6
B
= 0.77 → Phản lực đất nền dưới móng có dạng hình thang
• Tính áp lực đáy móng qmax; qmin:
2 max
6 519.92 6.0, 4
∑
2 min
6 535,55 6.0, 4
∑
• Tính khả năng chịu tải của nền:
Áp dụng công thức tính toán khả năng tính toán chịu tải của đất nền chiu tải trọng vừa thẳng đứng vừa có tải ngang
SF = KNCT cực hạn q u/ Áp lực thẳng đứng lên nền qmax /〉 3
c =
Tải bản FULL (22 trang): https://bit.ly/3A3avrD
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net
Trang 111 ' 2
q qN F F γB N F Fγ γ γ
Trong đó:
' 2 4,6 2.0,34 3,92
1,5
1 2 tan (1 sin ) 1 2 tan 30 (1 sin 30 ) 1,1
qd
D F
B
1
d
Fγ =
0
3,79 (1 ) (1 ) 0,9
0
2
3,79 (1 ) (1 ) 0, 76
30
o i
ϕ
0
0 1 cos 1 41, 405cos30 0
tan t( ) tan ( ) 3,79
535,55
a
P V
α
∑
0
30
ϕ = tra bảng ta được (tra bảng 2.26.Giá trị các hệ số sức chịu tải của Vesic (1973) – sách NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH của Châu Ngọc Ẩn, NXB xây dựng Hà Nội
2010 )
18, 40
30,14
22, 40
q
c
N
N
Nγ
=
=
=
1274,5
7, 4 3 171,99
SP
⇒ = = 〉 ( thỏa )
Nhận xét:
Vậy nền đủ khả năng chịu lực
2 21.1,5 31,5
31,5.18, 40.1,1.0,9 0,5.21.3,92.22, 40.1.0, 76 1274,5
u
2303999