Tải bản đầy đủ
….Tính toán ổn định tường

….Tính toán ổn định tường

Tải bản đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Thiết kế hồ chứa
- Trọng lượng bản thân của tường : chia tường như hình vẽ , trọng lượng tường
bao gồm các lực P1, P2,
P1, P2, = F. γ bt .l (T)
Trong đó: - F: diện tích mặt cắt ngang của tường.
- γ bt: Trọng lượng riêng của bê tông, γ bt = 2,4T/m3.
- l: Chiều dài mặt cắt. Ta cắt 1m chiều dài tường để tính toán l =1m
P1 = 2,5.0,6.2,4 = 3,6 (T)
P2 = 0,5.3,25.2,4 = 3,9 (T)
- Trọng lượng của khối đất tác dụng lên tường (với γ tn = 1,971 T/m3 )
P4, P5 = F. γ tn .l (T)
P5 = 3,25.1,5.1,971.1 = 9,6 (T)
+ Các lực nằm ngang:
- Áp lực đất chủ động (Ec). Để thiên về an toàn em bỏ qua lực dính (C=0)
Cường độ áp lực đất chủ động: pz = Kcđ. γtn. Z + Kcđ .q
Trong đó: Kcđ: hệ số áp lực chủ động, Kcđ=tg2 (450-

ϕ
300
) =tg2 (450)=0,333
2
2

γtn : dung trọng ướt của đất đắp. γtn = 1,971 T/m3
q: Tải trọng phân bố trên mặt đất sau tường: q = qxe= 5 (T/m2).
Z: Toạ độ tính từ mặt đất:
Tại z = 0 thì : p1 = Kcđ .q= 0,333.5=1,665(T/m2)
Tại z = 3,6 m thì p2 = Kcđ. γtn . Z + Kcđ .q= 0,333.1,971.3,85+0,333.5 = 4,2(T/m2)
p = Kcđ. γtn . Z= 0,333.1,971.3,85=2,52 (T/m2)

Áp lực đất chủ động sau tường:
Ec1 = p1.Z = 1,665.3,85 = 6,41 (T)
Ec2 =0,5.Z. p = 0,5.3,85.2,52 = 4,851 (T)
Các lực tác dụng lên tường được ghi ở bảng sau :

Trang 127

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa
a. Các lực tác dụng lên tường

TT

Tên lực

P(đứng)
1
2
5
6
7
Tổng

P1
P2
P5
Ec1
Ec2

hs lệch

Giá trị lực
G(ngang)

3,6
3,9
9,6
6,41
4,851
11,261

17,1

Mô men với điểm A

tải
n

Tay đòn

Mcl

1.05
1.05
1.1
1.2
1.2

1,25
0,75
1,75
1,925
1,28

4,5
2,925
16,8

24,225

Mgl

12,33
6,2
18,53

*) Kiểm tra ổn định lật:
Theo phương pháp xác định mômen lật thoả mãn điều kiện:
M cl

Kcl = M ≥ [K]
gl
Trong đó :
+ Mcl: Tổng mômen chống lật đối với trục nằm ngang đi qua mép đáy phía trước
tường.
+ Mgl: Tổng mômen gây lật lấy đối với trục nằm ngang đi qua mép đáy phía
trước tường.
+ [K]: Hệ số ổn định phụ thuộc vào cấp công trình (theo QCVN 0405 – 2012
trang45,46), đối với công trình cấp II, với tổ hợp cơ bản thì:
[K] =
K =

∑M
∑M

cl

nc .K n
= 1,15
m

=

gl

24, 225
= 1,3 > [ K ] = 1,15
18,53

Vậy tường đảm bảo ổn định về lật.
*) Kiểm tra ổn định trượt:
KT =

f .∑ P + C.F

∑G

Trong đó :
F: Diện tích mặt trượt (m2)
Trang 128

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Thiết kế hồ chứa
ƒ : Hệ số ma sát giữa tường và nền đá ƒ=0,65
∑P : Tổng các lực tác dụng theo phương đứng
∑G : Tổng các lực tác dụng theo phương ngang
 0, 65.17, 01 + 2,5.2, 4 
÷ = 1,514
11, 261



KT = 

Kc : hệ số an toàn ổn định cho phép.
Kc =

nc .K n
m

Trong đó:
nc : hệ số tổ hợp tải trọng.
Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản : nc = 1,0
Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt : nc = 0,9
Kn : hệ số tin cậy phụ thuộc vào cấp công trình và tổ hợp tải trọng
Đối với công trình cấp 2: Kn = 1,15
m : hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc vào loại công trình và
loại nền.
Theo phụ lục B/35 TCVN 285 – 2002. Đối với công trình bê tông
và bê tông cốt thép trên nền đá thì m = 1.
Suy ra:

Kc =

1,0.1,15
= 1,15
1

Ta thấy: KT = 1,605 > Kc = 1,15 : Nên tường đảm bảo ổn định về trượt.
xiv. Tính ổn định cho trường hợp 2
* Sơ đồ tính toán :

Trang 129

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Hình 5-5: Sơ đồ tính ổn định tường bên ngưỡng
*Xác định các lực tác dụng lên tường:
+ Các lực thẳng đứng bao gồm:
- Trọng lượng bản thân của tường : chia tường như hình vẽ , trọng lượng tường
bao gồm các lực P1, P2, , wđn
P1, P2, P3 = F. γbt .l (T)
Trong đó: - F: diện tích mặt cắt ngang của tường.
- γbt: Trọng lượng riêng của bê tông, γbt = 2,4T/m3.
- l: Chiều dài mặt cắt. Ta cắt 1m chiều dài tường để tính toán l =1m
P1 = 2,5.0,6.2,4 = 3,6 (T)
P2 = 0,5.3,25.2,4 = 3,9 (T)
- Trọng lượng của khối đất tác dụng lên tường
Trên mực nước ngầm (với γtn = 1,971 T/m3 )
P4 = F . γtn = 1,5.1, 75.1,971 = 5,17 (T)
Dưới mực nước ngầm (với γbh = 2,01 T/m3 )
P5 = Fhình thang dưới . γbh = 1,5.1,5.2, 01 = 4,52 (T)
- Áp lực đẩy nổi tác dụng lên tường:
Wđn = γn.tday.B = 1.0,6.2,5= 1,5(T)
Trang 130

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
-Áp lực thấm tác dụng lên tường :
Wth=

Thiết kế hồ chứa

1
1
.γn .Z. B = .1.2,1.2,5=2,625(T)
2
2

- Áp lực nước ở đất tác dụng lên tường: Wtt
Wtt =

1
1
.γ n .Z 2 = .1.2,12 = 2, 2 (T)
2
2

+ Áp lực đất chủ động tác dụng lên tường :
-Áp lực đất chủ động trên MN ngầm : p = Kcđ. γtn . Z
- Áp lực đất chủ động dưới MN ngầm : pcd = γ dn .Z 2 .K cdbh + γ tn .Z1.K cdbh
0
ϕ
2
0 30
Kcđ: hệ số áp lực chủ động, Kcđ = tg (45 - ) = tg (45 )=0,333
2
2

2

0

0
ϕbh
2
0 25
Kcđbh : hệ số áp lực chủ động bão hoà, Kcđbh = tg (45 ) = tg (45 2
2

2

0

)=0,406.
Z: Toạ độ tính từ mặt đất:
Tại Z = 0 thì : P0 = 0 (T/m2)
Tại Z = 3,25 m thì p1 = Kcđ. γtn. Z1 = 0,333.1,971.3,25=2,13 (T/m2)
Tại Z =3,85 m thì p2 = Kcđbh. γbh. Z = 0,406.2,01.3,85=3,14(T/m2)
Ec1=0,5. P1 Z1=0,5.2,13.1,75= 1,86 (T)
'
Ec2 =0,5.( p1 + p2 ).Z2 =0,5.(2,13+3,14).2,1 =5,53(T)

Điểm đặt của Ec2 cách chân tường một khoảng là:
-

H = YHCN .FHCN + Y∆ .F∆ =
FHCN + F∆

1
0,5.2,1.2,13.2,1 + 0,5.1, 01.2,1. .2,1
3
= 0,98m
2,1.2,13 + 2,1.0,5.1, 01

Các lực tác dụng lên tường được ghi ở bảng sau:

a. Các lực tác dụng lên tường
TT

Tên lực

Trang 131

Giá trị lực

hs lệch

Mô men với điểm A