Prosheet

QUY TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ
Hướng dẫn sử dụng phần mềm Prosheet
I. Giới thiệu chung về Prosheet:
- ProSheet là phần mềm của tập đoàn ArcelorMittal – Anh cho phép xác định
nhanh hình dạng và kích thước tường chắn (tường cừ Larsen hoặc tường cừ Bê tông
DƯL), thích hợp để thiết kế các kết cấu đơn giản và định hình sẵn.
- Phương pháp tình toán: mô hình ngàm trong đất theo giả thuyết của Blum.
II. Cơ sở lý thuyết.
1. Các dạng sơ đồ kết cấu.
- Dạng Conson:
Hình 1: Sơ đồ kết cấu tường Conson.
- Đầu dưới tự do – đầu trên một tầng neo (tầng chống):
Hình 2: Sơ đồ kết đầu dưới tự do – trên một tầng neo (tầng chống).
CÔNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM
Trang 1

- Đầu dưới ngàm – đầu trên một tầng neo (tầng chống):
Hình 3: Sơ đồ kết đầu dưới ngàm – trên một tầng neo (tầng chống).
2. Tải trọng tác dụng.
- Áp lực đất phía sau tường cừ (áp lực đất chủ động):
Hình 4: Sơ đồ áp lực đất chủ động tác dụng lên tường cừ.
Trang 2

+ Áp lực đất chủ động 2a a a aP H K C Kγ= −
Trong đó: + Pa : áp lực đất chủ động
+ γ : dung trọng riêng của đất
+ C : lực dính của đất
+ Ha : chiều cao cột đất
+ Ka : hệ số áp lực đất chủ động
Ka = tan
2
(45-φ/2) (φ : góc ma sát trong của đất).
- Áp lực đất phía trước tường cừ (áp lực đất bị động):
Hình 5: Sơ đồ áp lực đất bị động tác dụng lên tường cừ.
+ Áp lực đất bị động 2p p p pP H K C Kγ= +
Trong đó: + Pp : áp lực đất bị động
+ γ : dung trọng riêng của đất
+ C : lực dính của đất
+ Hp : chiều cao cột đất
+ Kp : hệ số áp lực đất bị động
Kp = tan
2
(45+φ/2) (φ : góc ma sát trong của đất).
Trang 3

- Áp lực nước phía trước và sau tường cừ:
nP Hγ=
Trong đó: + P : áp lực nước
+ γn : dung trọng riêng của nước
+ H : chiều cao cột nước.
- Tải phân bố đều thống nhất vô hạn phía trước và sau tường cừ (Caquot)
Hình 6: Tải phân bố đều thống nhất vô hạn (Caquot).
- Tải phần bố đều tác dụng phía sau tường (Boussinesq):
Hình 7: Lực phân bố đều phía sau tường cừ (Boussinesq
Trang 4

- Lực tập trung tại điểm bất kỳ (Concentrated forces):
Hình 8: Lực tập trung (Concentrated forces)
- Áp lực hình thang (tam giác) tác dụng lên tường cừ (Userdefined Pressures):
Hình 9: Áp lực hình thang tác dụng lên tường cừ (Userdefined Pressures)
III. Trình tự tính toán cơ bản.
1. Khởi động chương trình.
- Click vào biểu tượng chương trình trên màn hình máy tính để bắt đầu:
- Click vào biểu tượng trên thanh công cụ để bắt đầu dự án mới.
2. Nhập số liệu đầu vào.
a. Trường hợp 1: tính toán cho sơ đồ kết cấu dạng Conson (Cantilever).
- Sau khi click vào biểu tượng màn hình sẽ hiện thị như sau:
Trang 5

Hình 10: Nhập các số liệu của mô hình tính toán.
- Nhập vào các số liệu như ví dụ trên, trong đó:
+ Sheet Pile Top Level : cao trình đỉnh tường cừ.
+ Soil Level in Front : cao trình đỉnh lớp đất phía trước tường cừ.
+ Soil Level behind : cao trình đỉnh lớp đất phía sau tường
cừ.
+ Water Level in Front : cao trình mực nước phía trước tường
cừ.
+ Water Level behind : cao trình mực nước phía sau tường cừ.
+ Soil Surface Inclination in front : góc nghiêng của đất phía trước tường
cừ.
+ Soil Surface Inclination behind : góc nghiêng của đất phía sau tường cừ.
+ Caquot Surcharge in front : lực phân bố đều vô hạn phía trước tường
cừ.
+ Caquot Surcharge behind : lực phân bố đều vô hạn phía sau tường cừ.
- Click vào Tab “Soil Layers” để tiếp tục:
Trang 6

Hình 11: Nhập chỉ tiêu đất trước và sau tường cừ.
+ Layer Tip : cao trình của đáy lớp đất.
+ Density Moist : dung trọng tự nhiên của đất.
+ Density Submerged : dung trọng đẩy nổi của đất.
+ Phi : góc ma sát trong của đất.
+ Conhesion : lực dính của đất.
Trong phần mềm này, các giá trị Ka, Kp sẽ được máy tự tính toán.
- Click vào Tab “Concentrated forces” để tiếp tục:
Trang 7

Hình 12: Nhập lực tập trung tại 1 điểm.
+ Horiz. Component : giá trị lực theo phương ngang.
+ Vert. Component : giá trị lực theo phương đứng.
+ Depth Horiz. Comp. : cao trình của điểm đặt lực tập trung.
- Click vào Tab “Userdefined Pressures” để tiếp tục:
Trang 8

Hình 13: Nhập lực hình thang (tam giác) tác dụng lên tường cừ.
Trang 9

+ Pressure Top : giá trị áp lực phía trên.
+ Pressure Tip : giá trị áp lực phía dưới.
+ Depth Top : cao trình đỉnh hình thang.
+ Depth Tip : cao trình của đáy hình thang.
- Click vào Tab “Boussinesq” để tiếp tục:
Hình 14: Nhập lực phân bố đều phía sau tường
+ Distance Wall : khoảng cách từ tường cừ đến điểm đầu của lực phân bố.
+ Width Surcharge : chiều rộng lực phân bố.
+ Depth Surcharge : cao trình đặt lực phân bố.
+ Surcharge : giá trị lực phân bố.
- Click vào Tab “Sheet Pile Section” để lựa chọn loại tường cừ dùng để tính toán
và Click “OK” để kết thúc phân nhập số liệu.
Trang 10

Hình 15: Lựa chọn loại tường cừ dùng để tính toán.
3. Xuất kết quả tính toán.
Chương trình xác định các đặc tính thiết kế dựa trên các dữ liệu đầu vào được đưa ra
bởi người sử dụng và kết quả được xuất ra dưới hình thức biểu đồ cũng như hình thức
bảng.
Đơn vị dùng trong tính toán: có thể sử dụng đơn vị hệ mét hoặc hệ đơn vị Anh quốc.
- Click vào sheet “Table” trên cây thư mục để xuất kết quả tính toán dưới dạng bảng:
Hình:16: Kết quả tính toán dưới dạng bảng tính
Trang 11

Hình 17: Các giá trị chuyển vị, lực cắt, momen lớn nhất và nhỏ nhất.
- Click vào sheet “Diagram” trên cây thư mục để xuất kết quả tính toán dưới dạng biểu đồ:
Hình18: Biểu đồ áp lực đất tác dụng lên tường cừ.
Trang 12

Hình 19: Biểu đồ lực cắt trong tường cừ.
Hình 20: biểu đồ momen trong tường cừ.
Hình 21: Biểu đồ chuyển vị của tường cừ.
b. Trường hợp 2&3: đầu dưới tự do – đầu trên một tầng neo (tầng chống) (Free),
đầu dưới ngàm vào đất – đầu trên một tầng neo (tầng chống) (Fixed): các số liệu đầu vào
của TH2 (Free) và TH3 (Fixed) tương tự TH1 (Cantilever), chỉ khác nhau ở việc khai
báo số liệu mô hình tính toán của TH2 và TH3 phải nhập thêm giái trị cao trình đặt thanh
neo (thanh chống) và góc nghiêng của thanh neo (thanh chống).
Trang 13

IV. Ứng dụng phần mềm Prosheet .
Ứng dụng phần mềm Prosheet để tính tường cừ bêtông DƯL.
1. Tải trọng tính toán
- Áp lực đất tác dụng lên tường:
+ Áp lực đất bị động ( ) ppbđ KcKqhP 2111 ++= γ
+ Áp lực đất chủ động ( ) aacđ KcKqhP 2222 −+= γ
Với C, ϕ: Lực dính và góc ma sát trong.
q1, q2: tải trọng bên.
Tính toán cho tải trọng xe H30 chạy trên đường cách đỉnh kè 4m..
- Tải trọng xe cộ đi lại q = 20KN/m².
- Chỉ tiêu cơ lí lớp đất nền:
Chỉ tiêu
Lớp đất
1 2
Khối lượng riêng tự nhiên γw (g/cm
3
)
1,41 1,98
Khối lượng riêng đẩy nổi γw (g/cm
3
)
0,43 1,17
Góc ma sát trong (ϕ
o
)
2,57 32,57
Lực dính C (kG/cm2
) 0,108 0,84
2. Trư ờng hợp tính toán
a. Trư ờng hợp 1: Sơ đồ kết cấu dạng Conson (Cantilever).
Giải pháp kết cấu :
- Đóng cừ dự ứng lực gia cố mái k ênh.
Trang 14

Hình 2: Nhập chỉ tiêu đất trước và sau tường.
Trang 15

Hình 3: Nhập lực phân bố đều phía sau tường.
Hình 4: Lựa chọn loại tường cừ dùng để tính toán
Trang 16

Hình 5: Biểu đồ áp lực đất
Hình 6: Biểu đồ áp lực ròng
Trang 17

Hình 7: Biểu đồ mô men
Hình 8: Chuyển vị đầu cừ
- Với Mmax = 37.36Tm, chọn cừ dự ứng lực SW500B có [M] = 40.77Tm và chiều dài L =
13m.
b. Trường hợp 2: Sơ đồ kết cấu dạng đầu dưới tự do – đầu trên một tầng neo (Free).
Giải pháp kết cấu :
- Đóng cừ dự ứng lực kết hợp neo phía trong bờ.
- Cọc neo được đóng bằng hàng cừ dự ứng lực.
Trang 18

Hình 2: Nhập chỉ tiêu đất trước và sau tường.
Trang 19

Hình 3: Nhập lực phân bố đều phía sau tường.
Hình 4: Lựa chọn loại tường cừ dùng để tính toán.
Hình 5: Biểu đồ áp lực đất.
Trang 20

r fu
Hình 6: Biểu đồ áp lực ròng
Hình 7: Biểu đồ mô men
Hình 8: Chuyển vị đầu cừ
Trang 21

r fu
- Với Mmax = 10.66Tm, chọn cừ dự ứng lực SW350A có [M] = 12.78Tm và chiều dài
L = 9m.
L àm tương tự ta sẽ có biểu đồ momen và chuyển vị của cừ neo
Hình 9: Biểu đồ mômen cừ neo
Hình 10: Biểu đồ chuyển vị cừ neo
- Với Mmax = 6.47Tm, chọn cừ dự ứng lực SW300 có [M] = 8.27Tm và chiều dài
L = 7m.
Kết quả lựa chọn thông số cừ.
TT TH
Mmax
(T.m)
Δ
(m)
Cừ chọn
[M]
(T.m)
L cừ
(m)
1 TH1
Cừ
chính
37.36 0.22 SW500B 40.77 13.00
Trang 22

r fu
2
3
TH2
Cừ
chính
10.66
0.00
7
SW350A 12.78 9.00
Cừ neo 6.47
0.00
6
SW300 8.27 7.00
Trang 23

Prosheet

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Prosheet

Similar to Prosheet (16)

Prosheet