Bài Tập Lớn Tường Chắn Đất ĐH Mở

1. GVHD:TS.DƯƠNG HỒNG THẨM TRANG 1
SỐ LIỆU ĐỀ : B10131N
Phân tích đề bài:
B :Tường cừ bản
1 : Có neo
0 : Không có tải trọng bề mặt q
1 : Mã số của số liệu địa chất sau tường
C1 1
ϕ γ 1 (kN/m3
) BH
1
γ (kN/m3
) C2 (kN/m2
) 2
ϕ BH
2
γ (kN/m3
)
0 300
17 20 0 300
21
Mã chiều cao tường chắn m
H 7
=
3 : Chiều sâu đặt thanh neo tính từ mặt đất m
y 1
1 =
Góc ma sát sau lưng tường δ = 0
Độ sâu mức nước ngầm m
Z 2
=
1 : Vật liệu sử dụng là bê tông cốt thép, bê tông Mác 300, cốt thép cường
độ Ra = 2700 kgf/cm2
N : Yêu cầu tính thanh neo
A. LỰA CHỌN KÍCH THƯỚC CỦA SƠ ĐỒ TÍNH
C1 = 0
1
ϕ = 300
γ 1 = 17kN/m3
BH
1
γ = 20 kN/m3
C2 = 0
2
ϕ = 300
BH
2
γ = 21 kN/m3
Tneo
f
1000
1000
7000
SVTH: MSSV:

2. GVHD:TS.DƯƠNG HỒNG THẨM TRANG 2
B. XÁC LẬP SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NHẬN ĐỊNH LOẠI CÔNG TRÌNH
B.1 Phân loại:
B.1.1 Phân loại theo vật liệu:
 Vật liệu sử dụng là bê tông cốt thép: Bê tông Mác 300 và cốt thép
cường độ Ra = 2700 kgf/cm2
B.1.2 Phân loại theo tính chất:
 Tường cừ bản có neo
B.1.3 Phân loại theo mục đích:
 Kết cấu tường cừ bản chịu áp lực ngang
B.1.4 Phân loại theo mô hình tính toán:
 Do tường cừ bản có neo cắm vào đất rời (c = 0), sử dụng phương
pháp gối đỡ đất tự do cho đất rời
B.1.5 Giới hạn của sơ đồ tính:
 Phương pháp gối đỡ đất tự do giả thiết tường cừ bản cứng (trong
quá trình làm việc, sự phân bố lại áp lực chủ động/áp lực bị động đều không thay
đổi do dó tạo ra tại vị trí neo có sự xoay
B.1.6 Lựa chọn hệ số an toàn:
 Giả sử lấy hệ số an toàn 2
=
SF , sau đó tìm ra độ sâu chôn tường
cừ bản f ứng với hệ số an toàn bằng 1
C BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG CỦA ĐẤT
Dữ kiện đề bài là lưng tường trơn phẳng ⇒ áp dụng lý thuyết của
Rankine để tính các hệ số áp lực ngang
Hệ số áp lực ngang chủ động
o Lớp đất thứ 1 (tính từ mặt đất đến chiều sâu m
H 7
= )
33
,
0
30
sin
1
30
sin
1
sin
1
sin
1
0
0
1
1
1 =
+
−
=
+
−
=
ϕ
ϕ
a
K
o Lớp đất thứ 2 (tính từ chiều sâu m
H 7
= đến độ sâu f )
33
,
0
30
sin
1
30
sin
1
sin
1
sin
1
0
0
2
2
2 =
+
−
=
+
−
=
ϕ
ϕ
a
K
Hệ số áp lực ngang bị động
o Lớp đất thứ 1 (tính từ mặt đất đến chiều sâu m
H 7
= )
3
33
,
0
1
1
1
1 =
=
=
a
p
K
K
o Lớp đất thứ 2 (tính từ chiều sâu m
H 7
= đến độ sâu f )
3
33
,
0
1
1
2
2 =
=
=
a
p
K
K
C. 1 Dạng biểu đồ áp lực ngang nước
SVTH: MSSV:

3. GVHD:TS.DƯƠNG HỒNG THẨM TRANG 3
f
2000
a
b
Giả thiết độ sâu chôn cừ m
f 6
=
C. 2 Áp lực thuỷ động
2
/
62
,
34
81
,
9
5
6
*
2
6
*
5
*
2
2
2
m
kN
a
b
ab
U n
A =
∗
+
=
∗
+
= γ
C. 3 Lực thấm khối j tác động lên dung trọng
• Đất sau tường (dòng thấm hướng xuống) ở độ sâu từ m
m 7
2 →
3
/
89
,
2
81
,
9
17
5
* m
kN
L
H
j n =
∗
=
∆
∆
= γ
( ) 3
'
1
1
/
08
,
13
89
,
2
81
,
9
20 m
kN
j
s =
+
−
=
+
= γ
γ
• Đất sau tường ở độ sâu từ m
m 13
7 →
( ) 3
'
2
2
/
08
,
14
89
,
2
81
,
9
21 m
kN
j
s =
+
−
=
+
= γ
γ
• Đất trước tường (dòng thấm hướng lên) ở độ sâu từ m
m 13
7 →
( ) 3
'
2 /
3
,
8
89
,
2
81
,
9
21 m
kN
j
t =
−
−
=
−
= γ
γ
C.4 Áp lực ngang chủ động
• Tại độ sâu m
z 2
=
2
1
1
1
1 /
22
,
11
33
,
0
2
17 m
kN
K
z
p a =
∗
∗
=
∗
∗
= γ
• Tại độ sâu m
z 7
= phía sau tường
( ) 2
1
2
1
1
2 /
8
,
32
33
,
0
*
5
*
08
,
13
22
,
11
)
( m
kN
K
z
p
p a
s =
+
=
∗
∗
+
= γ
• Tại độ sâu m
z 13
= phía sau tường
( ) 2
2
3
2
2
3 /
7
,
60
33
,
0
*
6
*
08
,
14
8
,
32
)
( m
kN
K
z
p
p a
s =
+
=
∗
∗
+
= γ
• Tại độ sâu m
z 13
= phía trước tường
2
2
4
4 /
4
,
149
3
*
6
*
3
,
8 m
kN
K
z
p p
t =
=
∗
∗
= γ
SVTH: MSSV:

4. GVHD:TS.DƯƠNG HỒNG THẨM TRANG 4
32.8 kPa
60.7 kPa
149.4 kPa
11.22 kPa
BIEU DO AP LUC NGANG CUA DAT
34.62 kPa
2000
5000
6000
32.8 kPa
121.5 kPa
11.22 kPa
2000
5000
6000
BIEU DO AP LUC NGANG CUA DAT 2
1
3
4
7
34.62 kPa
27.9 kPa
27.9 kPa
5
6
D XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU CẮM CỪ f
SVTH: MSSV:

5. GVHD:TS.DƯƠNG HỒNG THẨM TRANG 5
Lấy 0
=
∑ neo
M
Ta lập bảng tính toán như sau:
Hệ số an toàn : 1
,
1
8
,
830
7
,
374
1771
7
,
233
4
,
196
7
,
3
3645
=
+
+
+
+
+
=
SF
Lập bảng tính Excel ta được:
f 3 4 5 6 7 8 9 10
SF 0.3 0.5 0.8 1,1 1,4 1,7 2,1 2,4
Tra trên đồ thị Excel hệ số an toàn theo f sao cho HSAT=2 ⇒ chọn m
f 9
,
8
=
 Độ sâu thiết kế: m
f
f 7
,
10
9
,
8
*
2
,
1
*
2
,
1 =
=
=
E TÍNH TOÁN LỰC TRONG THANH NEO
- Bài toán đã sử dụng hệ số an toàn bằng 2 (dư cân bằng). Muốn xác định
lực thực tế trong thanh neo thì hệ số an toàn phải bằng 1 ( vừa đạt trạng thái cân
bằng giới hạn)
- Tra dóng trên đồ thị với hệ số an toàn = 1 ⇒ m
f 9
,
5
=
• Áp lực thuỷ động được tính toán như sau:
2
/
4
,
34
81
,
9
*
5
)
9
,
5
*
2
(
9
.
5
*
5
*
2
m
kN
U AB =
+
=
kPa
L
H
j n 9
,
2
81
,
9
*
8
,
16
5
* =
=
∆
∆
= γ
• Đất sau tường (dòng thấm hướng xuống) ở độ sâu từ m
m 7
2 →
( ) 3
'
1
1 /
09
,
13
9
,
2
81
,
9
20 m
kN
j
s =
+
−
=
+
= γ
γ
SVTH: MSSV:
STT Lực/1m tới tường cừ bản (kN)
L
(m)
Momen
(kNm/mdài)
1 22
,
11
2
*
22
,
11
*
2
1
*
*
2
1
1
1 =
=
z
p 0,33 3,7
2 1
,
56
5
*
22
,
11
* 2
1 =
=
z
p 3,5 196,4
3 ( ) ( ) 9
,
53
5
*
33
,
0
*
5
*
08
,
13
*
2
1
*
*
*
*
2
1
3
1
3
1 =
=
z
K
z a
s
γ 4,33 233,7
4 ( )
[ ] ( )
[ ] 8
,
196
6
*
33
,
0
*
5
*
08
,
13
22
,
11
*
*
* 4
1
3
1
1 =
+
=
+ z
K
z
p a
s
γ 9 1771
5 55
,
86
5
*
62
,
34
*
2
1
*
*
2
1
5 =
=
z
U A
4,3 374,7
6 86
,
103
6
*
62
,
34
*
2
1
*
*
2
1
6 =
=
z
U A
8 830,8
7 [ ] 5
,
364
2
1
*
)
(
*
*
* 2
7
2
2
2 −
=
−
− z
K
K s
a
t
p γ
γ 10 -3645

6. GVHD:TS.DƯƠNG HỒNG THẨM TRANG 6
• Đất sau tường ở độ sâu từ 7m →12,9m
( ) 3
'
2
2
/
09
,
14
9
,
2
81
,
9
21 m
kN
j
s =
+
−
=
+
= γ
γ
• Đất trước tường (dòng thấm hướng lên) ở độ sâu từ m
m 9
,
12
7 →
( ) 3
'
2 /
29
,
8
9
,
2
81
,
9
21 m
kN
j
t =
−
−
=
−
= γ
γ
Lập lại bảng tính có kể đến lực Tneo
( ) mtoi
kN
Tneo
H 1
/
152
93
,
351
2
,
103
86
63
,
193
99
,
53
1
,
56
22
,
11
0 =
−
+
+
+
+
+
=
⇔
=
∑
 Theo TCVN 5308 – 91, khoảng cách nằm ngang của các cây chống là từ
m
2
5
,
1 → . Chọn neo rời m
2
@ =
kN
Tthietkee 380
25
,
1
*
152
*
2 =
=
 Theo nhiệm vụ thiết kế, thép dùng để tính toán thanh neo có
2
2
/
270000
/
2700 m
kN
cm
kgf
Ra =
=
2
2
3
07
,
14
10
.
407
,
1
270000
380
cm
Fneo
m
Ra
Ttke
Fneo =
⇔
=
=
= −
 Tra bảng chọn thép tròn )
14
,
14
(
30
2 2
cm
F =
Φ
E.1 Bề rộng bản neo
 Chiều sâu đặt bản neo
( ) ( )
m
Ka
Kp
l
Tneo
d 9
,
2
17
*
33
,
0
3
*
2
380
*
2
*
*
2
=
−
=
−
∗
=
γ
 Bề rộng bản neo
( ) ( ) m
a
d
B 8
,
3
1
9
,
2
*
2
*
2 =
−
=
−
=
Nhận xét : B neo rất lớn so với chiều sâu đặt thanh neo, do đó phương án
đặt bản neo không thực hiện được. Ta sử dụng phương án bệ neo bằng móng
cọc
E. 1.1 Chọn chiều sâu đặt móng thoả mãn điều kiện móng cọc đài
thấp. Chọn m
Bm 2
=
SVTH: MSSV:
STT Lực/1m tới tường cừ bản (kN)
1 22
,
11
2
*
22
,
11
*
2
1
*
*
2
1
1
1 =
=
z
p
2 1
,
56
5
*
22
,
11
* 2
1 =
=
z
p
3 ( ) ( ) 99
,
53
5
*
33
,
0
*
5
*
09
,
13
*
2
1
*
*
*
*
2
1
3
1
3
1 =
=
z
K
z a
s
γ
4 ( )
[ ] ( )
[ ] 63
,
193
9
,
5
*
33
,
0
*
5
*
09
,
13
22
,
11
*
*
* 4
1
3
1
1 =
+
=
+ z
K
z
p a
s
γ
5 86
5
*
4
,
34
*
2
1
*
*
2
1
5 =
=
z
U AB
6 2
,
103
9
,
5
*
4
,
34
*
2
1
*
*
2
1
6 =
=
z
U AB
7 [ ] 93
,
351
2
1
*
)
(
*
*
* 2
7
2
2
2 −
=
−
− z
K
K s
a
t
p γ
γ

7. GVHD:TS.DƯƠNG HỒNG THẨM TRANG 7
⇒
=








−
> 2
,
1
2
*
17
152
*
2
*
2
30
45
*
7
,
0
0
0
tg
hm chọn m
hm 5
,
1
=
E. 1.2 Chiều dài cốt thép neo vào đài cọc
m
Tneo
Lneo
bamdinh
1
8
,
0
*
2500
*
094
,
0
25
,
1
*
152
*
*
25
,
1
*
=
=
Ψ
=
τ
η
E. 1.3 Cọc BTCT 20
20x , cốt thép 16
4Φ , đoạn thép chờ ngàm vào đài
cọc:
⇒
=
=
Φ
≥ mm
l 600
20
*
30
30 chọn mm
l 600
=
mm
l
Hdai 1200
600
*
2
*
2 =
=
≥ ⇒ chọn m
Hdai 2
,
1
=
E. 1.4 Tính toán chiều dài thanh neo
( ) ( ) ⇒
=
+
=
+
≥ m
tg
tg
f
H
Ltke 45
,
7
30
*
9
,
5
7
* 0
ϕ chọn m
Ltke 5
,
7
=
6
0
0
1200
2000
7500
2Ø30
2Ø30
1500
SVTH: MSSV:
Tải bản FULL (14 trang): https://bit.ly/3knFgDa
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

8. GVHD:TS.DƯƠNG HỒNG THẨM TRANG 8
F VẼ BIỂU ĐỒ MOMEN VÀ LỰC CẮT
 Lực cắt và momen tại vị trí m
y 1
= phía trên điểm B
Ro
Q
M
1000
B
B
Ta có :
2
1
0
1
0 /
61
,
5
33
,
0
*
1
*
17
*
* m
kN
K
Z
p a =
=
= γ
mdai
kN
Z
p
R /
8
,
2
1
*
61
,
5
*
2
/
1
*
*
2
1
0
0
0 =
=
=
mdai
kN
R
QT
B /
8
,
2
0 −
=
−
=
mdai
kNm
R
M B /
9
,
0
*
1
*
3
1
0 =
=
 Lực cắt tại vị trí 1
=
y phía bên dưới của điểm B
Ro
Q
M
1000
B
B
Tneo=152kN/mdai
mdai
kN
Tneo
R
QP
B /
2
,
149
152
8
,
2
0 =
+
−
=
+
−
=
 Lực cắt và momen tại vị trí C
Ro
Q
MC
C
Tneo=152kN/mdai
C
1000
1000
SVTH: MSSV: 2283922