›
›

Báo cáo môn học Thủy công - Chuyên đề: Thiết kế kè bản tựa - Trần Văn Hừng

ppt 68 trang hapham 360
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo môn học Thủy công - Chuyên đề: Thiết kế kè bản tựa - Trần Văn Hừng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbao_cao_mon_hoc_thuy_cong_chuyen_de_thiet_ke_ke_ban_tua_tran.ppt

Nội dung text: Báo cáo môn học Thủy công - Chuyên đề: Thiết kế kè bản tựa - Trần Văn Hừng

  1. BÁO CÁO MÔN HỌC THỦY CÔNG CHUYÊN ĐỀ: THIẾT KẾ KÈ BẢN TỰA d1 t H Lt d2 B1 B2 B GVHD: TRẦN VĂN HỪNG 6/24/2021 1
  2. NHÓM THỰC HIỆN: NHÓM KÈ BẢN TỰA 1. TRẦN MINH ĐIỀN 1050430 2. HỒNG MIHN THUẤN 1050505 3. ĐINH VĂN DŨNG 1050422 4. ĐẬU ĐỨC LỘC 1050459 6/24/2021 2
  3. Một số hình ảnh kè bản tựa 6/24/2021 3
  4. 6/24/2021 4
  5. 6/24/2021 5
  6. NỘI DUNG THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN oOo I. Số liệu thiết kế II. Hệ số áp lực đất III. Xác định các lực tác dụng lên công trình IV. Kiểm tra ổn định tường chắn V. Xử lý nền móng VI. Tính toán kết cấu các bộ phận của kè VII. Kiểm tra nứt tại chân kè 6/24/2021 6
  7. I. Số liệu thiết kế 1. Số liệu địa chất. C = 0 (KN/m2) φ = 210 γω = 17 (KN/m3) = 1,7 (T/ m3) γđn = 7 (KN/m3 ) = 0,7 (T/ m3) 2. Các cao trình. - Cao trình đỉnh tường thiết kế: +3.5 m - Cao trình đáy tường thiết kế: - 2.5 m - Cao trình MNCN (max): + 3.0 m - Cao trình MNTN (min): - 1.5 m - Cao trình MNTB: (thường xuyên): + 2.0 m - Cao trình mực nước ngầm (MNN): - 0.7 m 6/24/2021 7
  8. 3. Kích thước tường chắn - Chiều cao tường chắn kể cả bản đáy: H = 6.0 m - Chiều dày bản đứng: d1 = 0.4 m - Chiều dày bản đáy: d2 = 0.6 m - Chiều dày thanh chống: t = 0.4 m - Chiều dày khoảng cách giữa 2 thanh chống: Lt = 4.0 m - Chiều rộng bản đáy tường: B = 5.5 m + Phía ngực tường: B1 = 1.5 m + Phía đất đắp: B2 = 3.6 m 6/24/2021 8
  9. 4. Các số liệu khác a. Tải trọng tác dụng - Tải trọng xe thi công: xe bánh xíchC100 + Trọng lượng xe: P = 14T + Chiều rộng xe bánh xích: b = 2.4 m + Chiều dài xe bánh xích: l = 2.5 m + Hệ số vượt tải: n = 1.1 Quy tải trọng về phân bố điều: q = (n*p)/(l*b) = 1.1*14/2.4*2.5 = 2.6 T/m2 - Tải trọng tác dụng của công trình - Tải trọng tác dụng của đất đắp, nước ngầm, nước sông - Tải trọng tác dụng của gió, sóng tàu b. Hệ số vượt tải - Hệ số vượt tải của áp lực đất và trọng lượng nước:n1 = 1.10 - Hệ số vượt tải của áp lực thủy tĩnh: n2 = 1.20 - Hệ số vượt tải của trọng lượng bê tông: n3 = 1.05 - Hệ số vượt tải của trọng lượng đất đắp: n4 = 1.15 6/24/2021 9
  10. c. Cường độ tính toán của bê tông (Kg/cm2) 2 Trọng lượng bê tông: γbt = 2.5 T/m Mác bê tông Loại cường độ 150 200 250 300 Cường độ chịu nén 65 90 110 130 Cường độ chịu kéo 6.0 7.5 8.8 10 d. Cường độ tính toán của cốt thép (Kg/cm2) Loại cường độ Nhóm cốt thép Tiêu chuẩn Cốt đai CT3 2100 2100 6/24/2021 10
  11. II. Hệ số áp lực đất cos 2 ( − ) a = sin( +  ) *sin( −  ) cos 2 *cos( + ) *[1+ ]2 cos( + ) *cos( − ) Trong đó: α : là góc nghiêng của lưng tường (độ). β : là góc nghiêng của đất đắp (độ). δ : là góc ma sát giữa đất và tường (độ). φ: là góc ma sát trong của đất (độ). Ở đây để đơn giản tính toán ta chọn: α = β = δ = 0, nên ta có: + Hệ số áp lực đất chủ động: 2 0 2 0 0 λa = tg (45 - φ/2) = tg (45 - 21 /2) = 0.472 + Hệ số áp lực đất bị động: λ = tg2 (450 + φ/2) = tg2 (450 + 210 /2) =2.117 6/24/2021 b 11
  12. III. Xác định các lực tác dụng lên công trình A. Áp lực tác dụng lên công trình (các trị số tính trên 1m dài) 1. Áp lực đất chủ động + Cường độ áp lực đất chủ động:  Pa = (qa + ∑γi*hi )* λa - 2Ci a 2 Tromg đó: qa = 2.6 T/m γi _ dung trọng lớp đất thứ i hi _chiều cao lớp đất thứ i Ci_lực dính lớp đất thứ i + Trị số áp lực đất chủ động Ea = n1* Pa*H/2 (T)_ Biểu đồ dạng tam giác. Ea = n1* (P1 + P2)*H/2 (T)_ Biểu đồ dạng hình thang. + Điểm đặt áp lực cách đáy công trình một đoạn: x = H/3 (m) _ Dạng tam giác 1 2 1 2 x = (2P a + P a)*H/3*(2P a + P a)_ dạng hình thang 6/24/2021 12
  13. 2. Áp lực bị động + Cường độ áp lực bị động: Pb = (qa + ∑γi*hi )* λa + 2Ci λa + Trị số và điểm đặt tính tương tự như áp lực chủ động. 3. Áp lực thủy tĩnh + Cường độ: 2 Pn = γn *H (T/m ) Với: H_ chiều cao cột nước (m) 3 γn _dung trọng của nước (T/m ) + Trị số: En = n2* Pn*H Điểm đặt cách đáy công trình một đoạn: x = H/3 (m) Xét cho cả nước ngầm và nước sông. 6/24/2021 13
  14. 4. Áp lực đẩy nổi + Cường độ: Pđn = γn*H (T) Với: H_chiều cao phần vật ngập trong nước. + Trị số: Eđn = n2*Pđn*L (T/m) L_bề rộng phần vật ngập trong nước. Điểm đặt: tại trọng tâm vật. Xét cho cả bản đáy, tường đứng và thanh chống (nếu có phần nào đó ngập trong nước). 6/24/2021 14
  15. 5. Áp lực thấm tác dụng lên công trình: Áp lực thấm chỉ xảy ra khi MNN cao hơn MNS, áp lực thấm tính theo đường viền thấm, cường độ phân bố dạng tam giác. + Trị số áp lực thấm: Et = n2 *(σ1 + σ2 )*B/2 (T) σ1 = (d2* γn *H)/(2*d2 + B) (T/m) σ2 = (d2 + B)* γn *H/(2*d2 + B) (T/m) Với H_chiều cao mực nước sông. + Điểm đặt: cách mép đáy công trình 1 đoạn: x = (2 σ1 + σ2)*B/3( σ1 + σ2) Với: σ1, σ2 như hình vẽ. d2 B2 d2 *H σ1 γn 6/24/2021 σ2 15
  16. B. Các trường hợp tính toán (Các trị số tính toán được tính trên 1m dài). 1. Trường hợp 1: Trường hợp vừa mới thi công xong. Lúc này chưa có MNN và MNS, chỉ có đất đắp sau lưng tường và trước ngực tường. q=2.6T.m +3.5 1 P a 6.0 Ea E -2.5 b O 0.6 ° ° 2 A P a 6/24/2021 16
  17. 2. Trường hợp 2: Trường hợp hoạt động bình thường. Khi tường ổn định tương đối MNN xuất hiện ở cao trình -0.7m và MNSmax ở cao trình +3m. q=2.6T.m +3.5 +3.0 1 P a 1 E a -0.7 P2 a 6.0 Ens 2 E a E -2.5 Enn b O 0.6 ° ° 3 Pa A P a Eđnbđ 6/24/2021 Eđntđ 17
  18. 3. Trường hợp 3: Trường hợp hoạt động bình thường. Khi tường ổn định tương đối MNN xuất hiện ở cao trình -0.7m và MNSTB ở cao trình +2m. q=2.6T.m +3.5 1 P a +2.0 E1 -0.7 a P2 a 6.0 E2 Ens a E -2.5 Enn b O 0.6 ° ° 3 P A P a a Eđnbđ E 6/24/2021 đntđ 18
  19. 4. Trường hợp 4: Trường hợp hoạt động bình thường. Khi cao trình MNS = cao trình MNN = -0.7m q=2.6T. +3.5 m P1 a E1 -0.7 -0.7 aP2 6.0 a 2 E a En E -2.5 En b O 0.6 s ° ° n A P3 Pa Eđnbđ a E 6/24/2021 đntđ 19
  20. 5. Trường hợp 5: Trường hợp hoạt động bình thường. Khi cao trình MNSmin = -1.5m và cao trình MNN = -0.7m q=2.6T.m +3.5 1 P a E1 -0.7 a 2 -1.5 P a 6.0 2 O E a E E Eb -2.5 nn ns ° ° 0.6 3 P A P a a Eđnbđ E 0.6 đntđ5.5 0.6 σ1 γn *0.8 6/24/2021 20 Et σ2
  21. 6. Trường hợp 6: Trường hợp sữa chữa. Trường hợp này không có MNS và MNN ở cao trình - 0.7m chưa rút kịp. q=2.6T.m +3.5 1 P a E1 -0.7 a 2 P a 6.0 2 E a E -2.5 O Enn b 0.6 ° ° 3 P 0.6A 5.5 0.6 P a a σ1 γn *1.8 Et 6/24/2021 σ2 21
  22. 7. Trường hợp 7: Trường hợp hoạt động bình thường. Vào mùa mưa, khi mưa kéo dài liên tục nhiều ngày, nước không rút kịp, cao trình MNN sau lưng tường = cao trình thiết kế = +3.5m và cao trình MNSmax = +3.0m. q=2.6T.m +3.5 +3.5 +3.0 1 P a 6.0 E a Enn Ens E -2.5 b O 0.6 ° ° P2 A a Pa Eđnbđ Eđntđ 0.6 5.5 0.6 σ1 γn *0.8 6/24/2021 22 Et σ2
  23. 8. Trường hợp 8: Trường hợp hoạt động bình thường. Vào mùa mưa, khi mưa kéo dài liên tục nhiều ngày, nước sau lưng tường không rút kịp, cao trình MN sau lưng tường = cao trình thiết kế và cao trình MNSmin = -1.5m q=2.6T.m +3.5 +3.5 1 P a 6.0 -1.5 E a Enn E ns E -2.5 b O 0.6 ° ° P2 A a Pa Eđnbđ E 0.6 đntđ5.5 0.6 σ1 γn *0.8 6/24/2021 23 Et σ2
  24. C. Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên tường chắn (tính trên 1m dài). q=2.6T.m +3.5 Ght Gdd G1 6.0 Gns Gtc Gnn -2.5 0.6 O ° ° A G2 6/24/2021 24
  25. 1. Trọng lượng tường đứng: G1 = n1* γbt*H*d1 = 1.05*2.5*5.4*0.4 = 5.67T (5.4 T) 2. Trọng lượng bản đáy: G2 = n1* γbt*B*d2 = 1.05*2.5*5.5*0.6 = 8.66T (8.25T) 3. Trọng lượng đất đắp sau tường: a. Khi chưa xuất hiện MNN: Gdd = n4 * γω*H*B2 = 1.15*1.7*5.4*3.6 = 38.01T (33.05T) b. Khi xuất hiện MNN = -0.7m: Gdd = n4 (* γω * Hdd *B2 + γđn *Hdn *B2 ) = 33.04T (28.73T) c. Khi MNN = Cao trình đỉnh kè thiết kế = +3.5m Gdd = n4 * γdn*H*B2 = 1.15*0.7*5.4*3.6 = 15.65T (13.61T) 6/24/2021 25
  26. 4. Trọng lượng nước ngầm: a. Khi MNN = -0.7m Gnn = n1* γn*Hnn*B2 = 1.10*1*1.2*3.6 = 4.75T (4.32T) a. Khi MNN = +3.5m Gnn = n1* γn*Hnn*B2 = 1.10*1*5.4*3.6 = 21.38T (19.44T) 5. Trọng lượng nước sông: Gns = n1* γn*Hn*B1 a. Khi MNS ở cao trình +3m Gns = 1.1*1*(5.5-0.6)*1.5 = 8.09T (7.35T) b. Khi MNS ở cao trình +2m Gns = 1.1*1*(4.5-0.6)*1.5 = 6.44T (5.85T) c. Khi MNS ở cao trình -0.7m Gns = 1.1*1*(1.8-0.6)*1.5 = 1.98T (1.8T) d. Khi MNS ở cao trình - 1.5m Gns = 1.1*1*(1-0.6)*1.5 = 0.66T (0.6T) 6/24/2021 26
  27. 6. Trọng lượng tập trung của hoạt tải trên đất đắp Ght = 1.1*(14*2.4*1)/(2.4*2.5) = 6.16T (5.6T) 7. Trọng lượng tập trung của thanh chống Xem mỗi đơn nguyên có chiều dài là 20m, số thanh chống trên mỗi đơn nguyên là 5 thanh chống, ta tính quy về cho mỗi m dài là: Gtc = 1.05*2.5*(0.5*5.4*3.6)*0.4*5/20 = 2.55T (2.4T) 6/24/2021 27
  28. IV. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CỦA TƯỜNG CHẮN A. Kiểm tra ổn định lật (đối với điểm A) Hệ số ổn định lật:  M K = cl ≥ [KL] = 1.15  M gl Trong đó: - ∑ Mcl _tổng momen chống lật (T.m) - ∑ Mgl _tổng momen gây lật (T.m) - [KL] _ hệ số an toàn, công trình cấp III chọn [KL] = 1.15 Ta tính toán và lập bảng kiểm tra cho cả 8 trường hợp đã nêu. 6/24/2021 28
  29. 1. Trường hợp 1: Trường hợp vừa mới thi công xong. Không có MNN và MNS. 2. Trường hợp 2: Trường hợp hoạt động bình thường Cao trình MNN = -0.7m, MNS = +3.0m 3. Trường hợp 3: Trường hợp hoạt động bình thường Cao trình MNN = -0.7m và MNS = +2.0m 4. Trường hợp 4: Trường hợp hoạt động bình thường Cao trình MNN = MNS = -0.7m 5. Trường hợp 5: Trường hợp hoạt động bình thường Cao trình MNN = -0.7m, MNS = -1.5m 6. Trường hợp 6: Trường hợp sữa chữa Cao trình MNN = -0.7m, MNS = -2.5m 7. Trường hợp 7: Trường hợp hoạt động bình thường. Cao trình MNN = +3.5m, MNS = +3.0m 8. Trường hợp 8: Trường hợp hoạt động bình thường. Cao trình MNN = +3.5m, MNS = -1.5m 6/24/2021 29
  30. Bảng kết quả tính toán TH8 Tay Momen đ/v điểm Lực tác Chiều tác dụng trên tính theo T/1m dài STT đoàn A dụng (m) GL CL 1 G1 5.67 1.70 9.64 2 G2 8.66 2.75 23.82 3 Gdd 15.65 3.70 57.91 4 Gnn 21.38 3.70 79.11 5 Gns 0.66 0.75 0.50 6 Ght 6.16 3.70 22.79 7 Gtc 2.55 3.70 9.44 1 8 E a 14.64 2.55 37.33 2 9 E a 10 Eb 0.29 0.20 0.06 11 Enn 21.60 2.00 43.20 12 Ens 0.60 0.33 0.20 13 Ednbd 3.96 2.75 10.89 14 Edntd 0.48 1.70 0.82 15 Edntc 1.17 3.70 4.33 16 Et 13.75 2.00 27.50 ∑ 124.07 203.44
  31. Bảng kết quả tính lật của các trường hợp: TH 1 2 3 4 5 6 7 8 K 3.68 3.46 3.23 3.29 2.77 3.01 2.33 1.64 6/24/2021 31
  32. B. Tính toán ứng suất đáy móng (đối với điểm O) Công thức tính ứng suất  P 6e  max = (1 ) min F B Trong đó: ∑P_tổng lực tác dụng thẳng đứng. F_diện tích đáy móng F = B*1m = 5.5m2 e = (∑M)/( ∑P) ∑M_tổng momen so với tâm O 6/24/2021 32
  33. Ta cũng tính toán cho các trường hợp 1. Trường hợp 1: Trường hợp vừa mới thi công xong Không có MNN và MNS. 2. Trường hợp 2: Trường hợp hoạt động bình thường Cao trình MNN = -0.7m, MNS = +3.0m 3. Trường hợp 3: Trường hợp hoạt động bình thường Cao trình MNN = -0.7m và MNS = +2.0m 4. Trường hợp 4: Trường hợp hoạt động bình thường Cao trình MNN = MNS = -0.7m. 5. Trường hợp 5: Trường hợp hoạt động bình thường Cao trình MNN = -0.7m, MNS = -1.5m 6. Trường hợp 6: Trường hợp sữa chữa Cao trình MNN = -0.7m, MNS = -2.5m 7. Trường hợp 7: Trường hợp hoạt động bình thường. Cao trình MNN = +3.5m, MNS = +3.0m 8. Trường hợp 8: Trường hợp hoạt động bình thường. 6/24/2021 Cao trình MNN = +3.5m, MNS = -1.5m 33
  34. Bảng kết quả tính toán Momen đ/v điểm Chiều tác dụng trên tính theo T/1m dài Tay đoàn ST Lực tác O T dụng (m) (─) (+) 1 G1 5.67 1.07 6.07 2 G2 8.66 0.00 3 Gdd 15.65 0.95 14.87 4 Gnn 21.38 0.95 20.31 5 Gns 0.66 2.00 1.32 6 Ght 6.16 0.95 5.85 7 Gtc 2.55 0.95 2.42 8 Ea 14.64 2.55 37.33 9 Eb 0.29 0.20 0.06 10 Enn 21.60 2.00 43.20 11 Ens 0.60 0.33 0.20 12 Ednbd 3.96 0.00 13 Edntd 0.48 1.05 0.50 14 Edntc 1.17 0.95 1.11 15 Et 13.75 0.75 10.31 ∑ 60.73 19.36 99.34 44.21
  35. Bảng kết quả tính ứng suất đáy móng cho các trường hợp: TH 1 2 3 4 5 6 7 8 σmax 14.59 11.76 13.78 14.58 14.09 14.55 15.49 18.46 σmin 7.61 11.38 8.76 6.34 5.69 5.61 5.81 3.41 σTB 11.1 11.57 11.27 10.46 9.89 10.08 10.65 7.52 6/24/2021 35
  36. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH VỀ TRƯỢT Điều kiện kiểm tra: kiểm tra qua 3 điều kiện Trong đó:  σ _áp lực đáy móng max (1) N = Nth = 3 b_chiều rộng đáy móng b. đn γdn_dung trọng đẩy nổi c N _trị số mô hình tới hạn tg = tg + 0,45 (2) th (không có đk lấy = 3)  tb tgψ_hệ số chống cắt k  = 1.107 cm2 / nam (3) C_hệ số dính φ_góc ma sát trong a.(1+ 1). n δ_hệ số cô kết K_hệ số thấm của đất nền Theo QP-20-64: một trong 3 đk trên ε1_hệ số rỗng ban đầu không thõa thì sẽ xảy ra một trong 3 ε _hệ số rỗng sau khi XDCT hình thức trượt: trượt phẳng, trượt 2 hỗn hợp hoặc trượt sâu. a_hệ số co ép của đất nền  − a = 1 2 6/24/2021 36  tb
  37. Các hình thức trượt 1. TH chỉ cần tính theo sơ đồ trượt phẳng a. Nền đất rời: Khi đk (1) thõa mà không cần xét đk (2), (3)_do có tgφ, k tương đối lớn. b. Nền đất dính: Khi cả 3 đk đều thõa. c. Nền gồm nhiều lớp đất khác nhau: Khi cả 3 đk đều thõa. Chú ý: Khi đó tgφi, δi là tính cho từng lớp đất dính.  max N = Nth = 3 Với: b. tb σi_ưng suất thẳng đứng  i =  zi + zdi ci tg i = tg i + σzi_ưng suất tăng thêm  i k σzdi_ưng suất bản thân lớp đất thứ i  = i i a .(1+  ).  h i 1i n  = i i tb b 6/24/2021 37
  38. 2. TH chỉ cần tính theo sơ đồ trượt hỗn hợp. Theo QP-20-64, trượt hỗn hợp chỉ có khả năng xảy ra đối với nền đất đồng nhất khi đk về trượt phẳng không thõa mãn. a. Nền đất rời. Khi đk (1) không thõa. b. Nền đất dính. Khi 1 trong 3 đk không thõa. Khi xảy ra TH tượt hỗn hợp, ta đi tính bt. bt = .b P b N bt 6/24/2021 38
  39. Trị số α được xác định dựa vào 2 TH sau: α α tgψ ≥ 0.45 tgψ < 0.45 α B α B α α A σ σ o A = o σth =3γb σmax σgh σth σmax σgh  − max th  max bt = *b b = *b  − t gh th  gh 6/24/2021 39
  40. 3. TH chỉ cần tính theo sơ đồ trượt sâu: Xét 2 TH (α = 1) a. Nền đồng chất. Theo QP-20-64, công trình bị trượt sâu cùng với nền (đồng chất) của nó khi chỉ chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng. Mặt trượt sâu có dạng cong, khi xác định giả thiết γ = 0. b. Nền gồm nhiều lớp đất. Tùy theo t/c của các lớp đất, tùy theo tỉ số (P/Ngh) có thể xảy ra 2 TH: trượt sâu qua các lớp hoặc trượt sâu qua các lớp đất mềm yếu. + TH chỉ có P: thì chỉ xảy ra trượt sâu cắt qua các lớp, mặt trượt dạng cong.Theo QP-20-64, lấy mặt trượt hình trụ tròn b/k r, tâm O. + TH có cả P,N thì có 2 khả năng: - Trượt phẳng theo mặt lớp đất trên cùng nếu thõa đk trượt phẳng. - Trượt sâu với mặt trượt cong cắt qua các lớp hoặc trượt sâu theo mặt lớp đất mềm yếu, mặt trượt có thể lấy gần đúng theo dạng gãy khúc abcd với góc υ ≈ 450+φ/2. 6/24/2021 40
  41. 6/24/2021 41
  42. Tính toán các tải trọng giới hạn 1. Tính toán tải trọng xiên giới hạn Rgh (nền đồng chất, bị trượt sâu). a. TH nền đất rời (C = 0) b. TH nền đất dính (C ≠ 0) 6/24/2021 42
  43. - Xác định theo phương pháp Efdovkim - Tính các góc mặt trượt sin   = 0.5 ar cos + − sin  = 45o − + 2 = 90o + − e .tg − cos  = arctg + − sin  - Tính các khối cạnh trượt b*sin r0 = ED = 2.r.cos(45 − ) cos 2 *tg 6/24/2021 r = r0 *e 43
  44. - Tính các đại lượng về lực P1 = 0.5 dn *b*r0 *sin r 2 − r 2 P = 0 2 4*tg 2 P3 = 0.5 dn *r *cos  450 − / 2   r r0 6/24/2021 44
  45. Công thức tính Rgh cosv.sin( + − v) khi C = 0 R = P gh 1 cos( − v).sin( v + − ) khi C ≠ 0 và nếu có độ sâu chôn móng: ta thêm áp lực phụ và đại lượng q.ED vào P3 thành P3qn = P3 + (q + n).DE Với: DE = 2rcos(45 – φ/2) n = C/tgφ Nếu tính cho tải trọng đứng Pgh cosv.sin( + − v) R = P − n.b gh 1 cos( − v).sin( v + − ) 6/24/2021 45
  46. 2. Tính toán tải trọng đứng giới hạn Pgh (nền đồng chất) Công thức tính toán tương tự nhưng ở đây δ = 0. Pgh  = Trong đó Pgh = gd gh b 3. Tính toán tải trọng ngang giới hạn Ngh. Tùy theo hình thức trượt, xét cho 2 TH: a. Trượt phẳng. Ngh = P tg + C.b gh = Ngh/b*1 =  tg + C Trong đó: Pb,  - thành phần tải trọng và áp lực tác dụng vuông góc với mặt trượt b- chiều rộng mặt trượt (lấy theo phương nghiêng ). b. Trượt sâu. Ngh = R’gh sin Pgh = R’gh cos’ – nb gh = Ngh/b; gh = Pgh/b 6/24/2021 46
  47. XỬ LÝ NỀN MÓNG Sau khi kiểm tra sức chịu tải của đất nền và khả năng xảy ra trượt của công trình, ta cần tiến hành xử lý nền móng. Ở đây ta xét phương án xử lý móng bằng cừ tràm. Chọn cừ tràm Ф8 – Ф10, L = 5m, bố trí 25 cây/m2 Kiểm tra sức chịu tải dưới đáy móng quy ước. Điều kiện kiểm tra : + 1,2*Rtc <max + Rtc < tb Diện tích khối móng quy ước: Fqu = (A1+2L*tgα)*(B1+2L*tgα) = Aqu*Bqu Trong đó: A1, B1 _khoảng cách giữa các mép ngoài của các cọc biên theo chiều rộng và chiều dài đài cọc. L = 5m_tính từ đáy đài đến mũi cọc. α_góc mở rộng so với trục thẳng đứng kể từ mép ngoài của 6/24/2021 hàng cọc biên. 47
  48. Tổng tải trọng thẳng đứng tại đáy móng quy ước: Nqu = ΣP+Fqu*L*γtb Trong đó: ΣP_tổng tải trọng thẳng đứng. 3 γtb = 2.2 – 2.5 T/m Fqu*L*γtb_trọng lượng lớp đất. Tổng momen tác dụng tại đáy móng quy ước: Mqu = M+ΣH*L (ΣH_tổng lực ngang) Độ lệch tâm: e = Mqu/ Nqu max  Nqu 6*e Ứng suất đáy móng quy ước:  min = (1 ) Fqu Aqu Kiểm tra lại cường độ đất nền: tc R i _là áp lực ma sát trung bình của lớp đất thứ i Trường hợp cọc cừ tràm không thõa ta tính toán cho cọc BTCT. 6/24/2021 48
  49. Xử lý nền móng bằng cọc BTCT. Sức chịu tải của cọc: P = kv*m*(Rn*F+mct*Rct*Fct) Trong đó: kv_ hệ số đồng nhất của vật liệu (BTCT, lấy kv = 0.9) m = 0.7 – 0.8_hệ số đk làm việc. mct = 1.0_hệ số đk làm việc của cốt thép. Rn _cường độ chịu nén tính toán của BT. Rct_cường độ tính toán của thép. F_diện tích tiết diện ngang của cọc. Fct_diện tích tiết diện ngang của cốt thép. 6/24/2021 49
  50. Tính số lượng cọc và bố trí cọc. Số lượng cọc:  P n =  * Ptt Trong đó: n_số lượng cọc tính trên 1m dài. β = 1.5 _hệ số kể đến ảnh hưởng của lực ngang và momen. ΣP_tổng tải trọng thẳng đứng. Ptt_khả năng chịu tải của đất nền (thiên về an toàn) 6/24/2021 50
  51. Bố trí cọc: 25 50 50 25 40 130 130 130 40 45 15 6/24/2021 α 51 Sơ đồ bố trí cọc đơn vị là cm
  52. V. Tính toán kết cấu các bộ phận của kè • Tường đứng. • Bản đáy. • Thành chống. d1 t H Lt d2 B B2 1 B 6/24/2021 52
  53. 1. Tính toán tường đứng: Tương tự như tường consol chịu tác dụng áp lực đất, áp lực nước ngầm. Áp lực đất trung bình Po + P1 P1 + P2 q = a a q = a a 1 2 2 2 Áp lực nước ngầm trung bình P q = nn nn 2 6/24/2021 53
  54. Khi tính toán ta xét tỉ số: H Nếu 1 . 5 thì tường đứng được xem là bản sàn ngàm 3 Lt cạnh tính toán như bản sàn. H Nếu 1 , 5 thì tường đứng được tính như sau: Lt Đoạn 1 : có chiều cao là H- ltt/2. Cắt một dải theo phương Lt có bề rộng B= 1m, sơ đồ tính như dầm liên tục tựa lên các thành chống, chịu tác dụng của các áp lực trung bình trong dải. 6/24/2021 54
  55. Tính theo sơ đồ đàn hồi 2 Mômen ở nhịp Mn= 0,046PtbLo 2 Mômen ở gối Mg= -0,079PtbLo Tính theo sơ đồ dẻo Mômen ở nhịp thứ nhất và ở gối thứ hai 1 M = P L 2 n 11 tb o Mômen ở các nhịp giữa và các gối giữa 2 Mg= PtbLo 6/24/2021 55
  56. Đoạn 2 : có chiều cao là ltt/2. Tính như bản sàn ngàm 3 cạnh. Cách tính nội lực từ bảng tra. Dựa vào sơ đồ 11. + Tính nội lực: M1 = m1 * P M2 = m2 * P M = k * P I 1 Lt/2 MII = k2 * P Với: P = Ptb *L1*L2 Lt 6/24/2021 56
  57. q=2.6T.m +3.5 -2.5 O ° ° A Bảng kết quả: 2 M(T.m) A γ Fa(cm ) Fa chọn chọn thép µ (chọn) 7.15 0.05 0.98 10.22 10.26 Φ14@150 0.30 6/24/2021 57
  58. 2. Tính toán bản đáy Bản đáy gồm phần: ngực tường B1 và phần đất đắp B2. a. Tính toán phần ngực tường B1 Phần ngực tường B1 được tính toán như một congxon ngàm vào tường đứng, chịu lực tác dụng: trọng lượng bản thân, trọng lượng nước sông, và ứng suất đáy móng. + Tọng lượng bản thân: Gbt + Trọng lượng nước (khi MNSmin):Gns + Ứng suất đáy móng b. Tính toán phần đất đắp B2: Xét tương tự như tường đứng. Lực tác dụng gồm: trọng lượng bản đáy, trọng lượng đất đắp, trọng lượng nước ngầm,lực đẩy nổi, ứng suất đáy móng. 6/24/2021 58
  59. 4.0 3.6 Bảng kết quả: A γ Fa Fa chọn chọn thép µ (chọn) 14.37 0.04 0.98 12.70 12.83 Φ14 @120 0.24 6/24/2021 59
  60. 3. Tính toán thành chống Thành chống được tính như cấu kiện chịu nén lệch tâm, với tác dụng của tải trọng đứng gồm: trọng lượng bản thân tường đứng, thành chống, đất đắp trên bản đáy; tải trọng ngang là áp lực đất, áp lực nước ngầm, hoạt tải (nếu có). Tính thành chống bằng cách cắt thành nhiều mặt cắt, tính nội lực, tính và bố trí cốt thép cho từng mặt cắt đó. a. Tính thép xiên Tính theo cấu kiện chịu nén lệch tâm, tiết diện chữ nhật hoặc chữ T ` Xét tiết diện có chiều cao X bất kỳ: d 1 0.5 => ta tính theo tiết diện chữ T X d 1 0.5 => ta tính theo tiết diện chữ nhật d *X X 1 6/24/2021 60
  61. Lực tác dụng: N = ΣGi + G1 Trọng lượng tường đứng tại tiết diện đang xét + G2 Trọng lượng thành chống tại tiết diện đang xét + G3 Trọng lượng đất đắp tác dụng lên thành chống tại tiết diện đang xét. Momen: M Ltt M = ΣGi*yi + Ea*Z/3 Với: yi _khoảng cách từ Gi ° G X đến trọng tâm G của tiết diện. hG Ea _tổng áp lực ngang, 2 Ea = 0.5γZ λaLtt d1 6/24/2021 61
  62. Công thức tính cốt dọc thành chống: 1 M N Fa = ( − ) cos h0 Ra Ra θ : Góc nghiêng thành chống với bản đáy γ = 0,85 ÷ 0,9 2 Kết quả tính toán Fa = 3.9cm 2 ==> Chọn 2 cây Ф16 có Fa = 4.022 cm . 6/24/2021 62
  63. b. Tính thép ngang. Thép ngang được tính toán để chống lại lực kéo rời thành chống ra khỏi tường đứng do áp lực đất và áp lực nước ngầm gây ra. Xét tại vị trí có chiều cao là Z, bề rộng là b = 1m, ta có: Lực kéo là: T = Ptb *Ltt Diện tích cốt thép cần thiết là: T Fa m*n* Rad Với: m_số thanh chống m = 5 ( tính trên 20m có 5 thanh chống). n_số nhánh đai n = 2. 2 Rad_cường độ tính toán của cốt đai, Rad = 2100 kg/cm 2 Kết quả tính toán: Fa 2.48cm 2. 6/24/2021 Chọn cốt thép Φ8@200 có Fa = 2.52 cm 63
  64. c. Tính thép đứng Tương tự thép ngang, thép đứng được tính toán để chống lại lực kéo rời thành chống khỏi bản đáy do trọng lượng đất và trọng lượng nước ngầm . . . gây ra. Xét tại vị trí có chiều cao là h, bề rộng là b = 1m, ta có: Lực kéo là: T = Gtt *Ltt T Diện tích cốt thép cần thiết là: Fa m*n* Rad 2 Kết quả tính toán: Fa 5.60cm 2 Chọn cốt thép Φ12@200 có Fa = 5.66 cm . Chú ý: Cốt ngang phải neo vào tường đứng và cốt đứng phải neo chắt vào bản đáy một đoạn Lneo ≥ 30d . 6/24/2021 64
  65. VI. Kiểm tra nứt tại chân kè Kiểm tra nứt ta phải kiểm tra với tải trọng tiêu chuẩn. Điều kiện để cấu kiện chịu uốn không bị nứt. c c ncM ≤ Mn = γ1Rk wqd Trong đó: nc _hệ số tổ hợp tải trọng (lấy nc = 1) Mc _Momen uốn do tác dụng của tải trọng tiêu chuẩn. Mn _Momen uốn mà tiết diện có thể chịu được trước khi khe nứt xuất hiện.0 wqd _Momen chống uốn của tiết diện quy đổi lấy đối với mép biên chịu kéo của tiết diện. J J _Momen quán tính chính trung tâm của tiết W = qd qd qd diện quy đổi. h − xn xn _Chiều cao của miền bêtông chịu nén (khoảng cách từ mép biên chịu nén đến trọng tâm của tiết diện quy đổi). 6/24/2021 65
  66. Sqd xn = Fqd Sqd _Momen tĩnh của tiết diện quy đổi lấy với mép biên chịu nén của tiết diện quy đổi. - Do tiết diện chữ nhật: γ1 = mh* γ = 1* 1.75 = 1.75 (tra bảng mh = 1.75) 2 ' ' 0.5bh + nFa h0 + nFa a xn = ' bh + n(Fa + Fa ) bx3 b(h − x )3 J = n + n + nF (h − x )2 + nF ' (x − a' )2 qd 3 3 a 0 n a Fa _diện tích cốt thép chịu kéo F’ _diện tích cốt thép chịu nén. Ea a n = 6 Ea = 2,1.10 Eb E = 2,9.105 6/24/2021 b 66 n = 7.24
  67. Ở đây ta kiểm tra 2 vị trí. • Tường đứng ngàm vào bản đáy • Bản đáy phần B2 THE END 6/24/2021 67
  68. Cám ơn các bạn đã quan tâm theo dõi ! 6/24/2021 68