Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
II. Tính toán ổn định trượt:

II. Tính toán ổn định trượt:

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THỦY CÔNG

CỐNG LỘ THIÊN



THIẾT KẾ



____________________________________________________________________

+ ¸p lùc thÊm G11:

G11 = n .hB .B.L= 1*2,15*17,3*15 = 557,93 (T); a11 = 0

G11' = n .(hA - hB).B.L= 1*(3,87-2,15)/2*17,3*15 = 223,17

(T);

a11' = 2,5 m

b - C¸c lùc ngang bao gồm: áp lực nớc thợng, hạ lu, áp lực đất

chủ động ở chân khay thợng lu (Ectl), áp lực đất bị động ở chân

khay hạ lu (Ebhl).

+ áp lực nớc thỵng lu:

T1= n.H12/2.Bc = 1*5,42/2*12,9 = 188,09 (T).

y1 = H1/3 +0,5 = 5,4/3 +0,5 = 2,5 m.

+ ¸p lùc níc h¹ lu:

T2 = n.H22/2.Bc = 1*1,12/2*12,9 = 7,8 (T)

y2 = 1,1/3 + 0,5 = 0,87 m.

+ áp lực đất chủ động ở chân khay thợng lu Ecđ:

Ectl = đ.Hđ2.c/2

Trong đó:

đ - Dung träng cđa ®Êt, ® = 1,75 T/m3

H® - Chiều cao cột đất tác dụng, Hđ = 3 m

Với  =  = 0  c = tg2(45o -/2) = tg2(45o - 18o/2) = 0,528

 Ec® = 1,75*32*0,528/2 = 4,158 (T/m)

Toàn bộ chân khay: Ecđ = 4,158*17,3 = 71,93 (T); ycđ = 2,5

m

+ áp lực đất bị động ở chân khay hạ lu:

Ebhl = b; với b dH b  2C  b

Trong ®ã:

b - Cêng ®é áp lực đất ở điểm đáy chân khay.

C - Lực dính đơn vị của đất, C = 0,3T/m2

b = tg2(45o +/2) = tg2(45o + 18o/2) = 1,89

 b = 1,75*3*1,89+2*0,3. 1,89= 10,74 (T/m)

 Ebhl = 10,74*17,3 = 185,8 (T); yb® = 2,5 m

3. Xác định áp lực đáy móng: theo sơ đồ nén lệch tâm ta có:

= (P/F) (Mo/W).

Trong đó:

F: Diện tích bản đáy cống tính toán; F = (15*17,3) = 259,5 m2.

W: môđun chống uốn của bản ®¸y cèng tÝnh to¸n;

W = B.L2/6 = (17,3*152)/6 = 648,75 m3.

P: tổng các lực thẳng đứng; từ kết quả tính toán ở trên ta có

tổng các lực đứng P = 4988,32 (T)

Mo: tổng mô men của các lực tác dụng lên bản đáy cống, lấy

đối với tâm O đáy cống. Với lực tác dụng và cánh tay đòn đã xác

định ở trên ta có:

__________________________________________________________________________

SV: Trần thị Minh Nguyệt Lụựp TH11

Trang

16



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THỦY CÔNG

CỐNG LỘ THIÊN



THIẾT KẾ



____________________________________________________________________

Mo = 1018,92 (T.m)

Thay số liệu vào công thức trên ta có kết quả các loại ứng suất

đáy móng nh sau:

max = 4988,32/259,5 + 1018,92/648,75 = 20,79 T/m 2

min = 4988,32/259,5 - 1018,92/648,75 = 17,65 T/m 2

 tb = (20,79+17,65)/2 = 19,22 T/m2

4. Phán đoán khả năng trợt: Xét theo 3 điều kiện sau:

a. Chỉ số mô hình hoá: N = max/B.1 Nlim

Trong đó:

B: Chiều rộng mảng tính toán (chiều song song với lực đẩy trợt)

B = L = 15 m

1: Dung trọng đẩy nổi của đất nền từ các chỉ tiêu đã cho ở

bảng 1 ta có 1 = ®n = [k(1+)-1]. n/ (1+) = [1,52*(1+0,61)1]*1/(1+0,61) = 0,9 (T/m3)

Nlim- Chỉ số không thứ nguyên, đất cát pha Nlim = 3.

 N = 20,79/15*0,9 = 1,54 < N lim = 3. Vậy thỏa mãn điều kiện

1

b. Chỉ số kháng trợt:

tg 1 = tg1 + C1/tb  0,45

Trong ®ã:

1, C1 - Góc ma sát trong và lực dính đơn vị của đất nền chỉ

số 1 là tơng ứng khi tính toán đất nền theo trạng thái giới hạn thứ

nhất: 1 = 18o; C1 = 0,3 T/m2.

 tg1 = tg18o+0,3/19,22 = 0,34 < 0,45.

Không thoả mãn điều kiện chỉ số kháng trợt, nh vậy ngoài trợt phẳng ta phải xét đến trợt sâu và trợt hỗn hợp. Tuy nhiên trong

phạm vi đồ án môn học này chỉ tính toán cho trờng hợp trợt phẳng.

0

c. Hệ số mức độ cố kết: C V 



K t .(1 ).t0

4

a.n .h20



Trong ®ã:

Kt: hƯ sè thÊm; Kt = 2.10-6 (m/s = 0,61

h0: chiều dày lớp đất có sét (nhng không lớn hơn B), h0 = 3 m;

a: hƯ sè nÐn cđa ®Êt; a = 2 (m2/N)

t0: thời gian thi công công trình; chọn 12 tháng

t0=12*24*86400 = 24,9. 06 (s)

2.10 6 * (1 0,61) * 24,9.106

 C 0V 

4,45 4 .

2* 1* 32

VËy tháa m·n ®iỊu kiƯn 3

5. Tính toán trợt phẳng:

m

Sự ổn định của cống đợc đảm bảo về trợt khi: ncN tt R (*)

Kn

Trong đó:

__________________________________________________________________________

SV: Trần thị Minh Nguyệt Lụựp TH11

Trang

17



ẹO AN MON HỌC: THỦY CÔNG

CỐNG LỘ THIÊN



THIẾT KẾ



____________________________________________________________________

nc- HƯ sè tỉ hỵp tải trọng, với công trình cấp II, tổ hợp lực chđ

u n = 1,2

Kn - HƯ sè tin cËy, Kn = 1,2

Ntt và R là các giá trị tính toán của lực tổng quát gây trợt và

chống trợt giới hạn. Vì mặt trợt nằm ngang nên các giá trị trên xác

định nh sau:

Ntt = Ttl + Ectl - Thl

R = Ptg1 +m1Ebhl+FC1

Trong đó:

Ttl và Thl là tổng giá trị tính toán các thành phần nằm ngang

của các lực chủ động tác dụng từ phía thợng và hạ lu trừ áp lực chủ

động của đất.

m1: hệ số điều kiện làm việc xét đến quan hệ giữa áp lực bị

động của đất víi chun vÞ ngang cđa cèng, lÊy m 1 = 0,7

Căn cứ vào kết quả tính toán ở trên ta cã:

Ntt = 188,09+71,93-7,8 = 252,22 (T)

R = 4988,32*tg18o+0,7*185,8+259,5*0,3 = 1828,71 (T)

Thay các kết quả trên vào điều kiện (*) ta đợc:

ncNtt = 1,2*252,22 = 302,66 (T)

(m/Kn).R = (1/1,2)*1828,71 = 1523,93 (T)

So sánh ta thấy thỏa mãn điều kiện (*). Vậy công trình đảm

bảo ổn định về trợt phẳng



Chơng VI

Tính kết cấu bản đáy cống

I. Mở đầu.

1. Mục đích: Xác định sơ đồ ngoại lực, tính toán nội lực và bố

trí cốt thép trong bản đáy cống. Trong phạm vi đồ án này, chỉ yêu

cầu xác định sơ đồ ngoại lực để tính kết cấu bản đáy theo phơng pháp dầm trên nền đàn hồi.

2. Trờng hợp tính toán: Chọn trờng hợp tính toán khi ngăn lũ, lúc

này chênh lệch mực nớc thợng hạ lu là lớn nhất Z = 4,0m. (tơng ứng

với trờng hợp đã tính thấm và tính ổn định ở trên)

3. Chọn băng tính toán: Tính cho 1 băng ở sau cửa van, giữa

hai mặt cắt vuông góc với chiều dòng chảy, có chiều rộng b = 1m.

II.Tính toán ngoại lực:

Trên băng tính toán đã chọn, các ngoại lực tác dụng lên bản đáy

gồm: lực tập trung từ các mố, lực phân bố trên băng và các tải trọng

bên.

1. Lực tập trung truyền từ mố:

Chính là tổng hợp của các áp lực đáy các mố trong phạm vi

của băng đang xét, thờng xét riêng cho từng mố. Sơ đồ tính

toán cho một mố xem hình vẽ trang sau:

Từ sơ đồ tính toán ta cần xác định:

__________________________________________________________________________

SV: Trần thÞ Minh Ngut – Lớp TH11

Trang

18



ĐỒ ÁN MÔN HỌC: THỦY CONG

CONG LO THIEN



THIET KE



____________________________________________________________________

- G1, G2 - Trọng lợng các phần của mố

- G3 - Trọng lợng tờng ngực

- G4 - Trọng lợng cầu công tác.

- G5 - Trọng lợng cầu giao thông

- G6 - Trọng lợng do ngời và xe trên cầu.

- T1, T2 - áp lực nớc ngang từ thợng lu và truyền qua khe van .

ứng suất thẳng đứng ở đáy mố xác định theo công thức nén

lệch tâm:

G M 0

m



Fm

Wm

Trong đó:

G: tổng các lực thẳng đứng

Mo: tổng mô men ngoại lực lấy với tâm đáy mố.

Fm: diện tích đáy mố

Wm: mô men chống uốn của đáy mố.

Kết quả tính toán nh bảng sau:

Loại

mố



Mố

bên



Tên

tải

trọng

G1+G2

G3

G4

G5

G6

T1

T2





Trị số

240,0

2,3

13,3

33,3

8,6

31,4

1,3

330,2

0



Tay

đòn

Mo

(m)

0

0

-3,11

-7,15

-2,8 -37,24

1,1 36,63

2,0 17,20

-1,8 -56,52

0,37

0,48

-46,60



Loại

mố



Trị số



Mố

giữa



240,0

4,6

26,6

66,6

17,2

62,8

2,6

420,4

0



Tay

đòn





men



0

0

-3,11

-14,30

-2,8

-74,48

1,1

73,26

2,0

34,40

-1,8 -113,04

0,37

0,96

-93,20



Từ bảng tính trên ta xác định đợc ứng suất thẳng đứng ở đáy

mố nh sau:

+ TÝnh cho mè bªn:

Fm = 1*15 = 15,0 (m2).

d.L 2m 1* 152

Wm 



37,5 (m3)

6

6

 G  M o 330,2 46,6 23,36

m 









Fm

Wm

15 37,5 20,77

+ TÝnh cho mè gi÷a:

Fm = 1,2*15 = 18 (m2).

Wm = 45 (m3).

m 



G  Mo

420,4 93,2 25,43









(T/m2)

Fm

Wm

18

45 21,28



Từ biểu đồ ứng suất đáy mố đã tính đợc ở trên, tách một băng

giữa bản đáy dể tính toán ta có:

__________________________________________________________________________

SV: Trần thị Minh Nguyệt Lụựp TH11

Trang

19



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

II. Tính toán ổn định trượt:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×