intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Tính toán chiều sâu và mô đun chống uốn của tường bản cọc có neo trong đất rời

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

9
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Tính toán chiều sâu và mô đun chống uốn của tường bản cọc có neo trong đất rời trình bày các nội dung: Tường neo có chân đỡ tự do; Trường hợp tường neo có chân đỡ ngàm; Ví dụ về các công thức tính toán cho tường bản cọc có neo trong đất rời, mực nước ngầm ngang mực nước sông.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tính toán chiều sâu và mô đun chống uốn của tường bản cọc có neo trong đất rời

  1. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 TÍNH TOÁN CHIỀU SÂU VÀ MÔ ĐUYN CHỐNG UỐN CỦA TƯỜNG BẢN CỌC CÓ NEO TRONG ĐẤT RỜI Phạm Văn Quốc Trường Đại học Thủy lợi, email: quocphamvan@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG a  a  H H   E a1 Ea u E a2 t Ep t x Ep e pn Hình 2. Độ sâu đóng t của tường neo có chân đỡ tự do b) Tính toán lực kéo T trong thanh neo: Hình 1. Tác dụng của tường kè bản cọc A a Từ trước đến nay ở nước ta chưa có tài liệu H   nào viết về chủ đề mà bài báo này giới thiệu, đó là phương pháp tính toán độ sâu và cường độ chịu tải của tường kè bản cọc có neo, bàng thép, bê tông cốt thép, hoặc bê tông cốt thép Ea ứng suất trước. Khi mô men chủ động nhỏ t Ep hơn mô men bị động (cùng lấy đối với điểm đáy tường) thì tường ổn định, không bị quay. Độ bền vật liệu bản cọc thường rất lớn, vì thế Hình 3. Lực kéo T trong thanh neo mà tường bản cọc không bị bẻ gẫy. của tường có chân đỡ tự do Lập phương trình hình chiếu ∑X = 0. Ta 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU có: A = Ea – Ep (T/m). Từ đó tính được lực Dùng công thức Rankin để tính toán áp lực kéo trong thanh neo: T = A.S (T). S là khoảng đất rời. Dùng phương pháp cơ học kết cấu để cách giữa 2 neo cạnh nhau (S = 2 đến 4 m). tính toán nội lực và kiểm tra cường độ chịu c) Tính toán nội lực Mmax: tải của bản cọc. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Tường neo có chân đỡ tự do a) Tính toán độ sâu đóng cọc: Lấy mô men với điểm a, ta có: ∑Ma = Ea.Ya – Ep.Yp Từ đó tính được độ sâu t = D. Khi dùng biểu đồ lực cuối cùng, lấy mô men với điểm a, ta có: ∑Ma = Ea.Ya – Ep.Yp Hình 4. Nội lực Mmax Từ đó tính được x. Độ sâu t = u + x. của tường neo có chân đỡ tự do 111
  2. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 Mô mem max xuất hiện tại điểm n có ứng Với phần bản cọc bên trên điểm b: Tại độ suất cắt băng không. Lấy đường nằm ngang qua sâu u, có áp lực bằng không: eau = epu điểm n để phân chia biểu đồ lực thì: A = Eay γ.Ka.(H + u) = γ.Kp. u Từ đó tính đươc u. (Eay là phần diện tích biểu đồ áp lực đất tính từ Lấy mô mem với điểm a, ta có : ∑ Ma = 0 trên đỉnh tường xuống đến điểm n). Từ đó tính ∑ Ea.Ya – R(H+u – d) = 0 Từ đó tính ra R ra y. Tính mô men tại điểm n ta sẽ đước Mmax. Với phần bản cọc bên dưới điểm b: Tại điểm chân cọc O, phản lực cần thiết bằng 2R. 3.2. Trường hợp tường neo có chân Viết phương trình hình chiếu cân bằng với đỡ ngàm phản lực Rp. 3R = Ep = γ.x2 (Kp – Ka)/2. Từ H đó tính ra x. Do đó t = u + 1,2 x. E a1 Ea Ea E a2 A Ep Ep Ep a t Ep C C Ea O M O M H Hình 5. Các kiểu biểu đồ ngoại lực E a1 tác dụng lên tường neo có chân đỡ ngàm Giả thiết điểm mô men bằng không (N) là E a2 điểm tải trọng bằng không (b); khớp ảo tại u R điểm tải trọng bằng không (b). b Hình 7. Tính toán nội lực trong thanh neo H của tường neo có chân đỡ ngàm E a1 Mmax + Tính nội lực trong thanh neo: u E a2 N Đối với phần bản cọc bên trên điểm b: b t x Ep C ∑ X = 0 ta có: A = ∑ Ea – R (T/m). Từ đó O M tính được lực kéo T mà neo phải chịu: T = Hình 6. Điểm mô men bằng không (N) A.S (T). S là khoảng cách giữa 2 neo cạnh là điểm tải trọng bằng không (b) nhau (S = 2 đến 4 m). của tường neo có chân đỡ ngàm + Tính toán mô men nội lực Mmax: a) Độ sâu đóng bản cọc có neo: a A d y A H a E ay H Mmax n E a1 u E a2 b R E a2 u b R b R x Ep Hình 8. Mmax trong thanh neo 2R của tường neo có chân đỡ ngàm e pn O Mmax tại điểm n có ứng suất cắt băng Hình 6. Khớp ảo tại điểm tải trọng bằng không. Lấy đường nằm ngang qua điểm n để không (b) để tính toán độ sâu đóng bản cọc phân chia biểu đồ lực thì: A = Eay. Tính mô của tường neo có chân đỡ ngàm men tại điểm n ta sẽ được Mmax. 112
  3. Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN : 978-604-82-1980-2 3.4. Ví dụ về các công thức tính toán cho L1  zm  (L1  L 2 ) . Tính Mmax bằng việc tường bản cọc có neo trong đất rời, mực lấy tổng mômen đối với điểm có độ sâu Zm nước ngầm ngang mực nước sông kể từ bề mặt đất. c) Công thức tính mô đun chống uốn của tiết diện bản cọc (W) M max W (4) [ a ] [  a ] là ứng suất uốn kéo cho phép của vật liệu bản cọc. d) Công thức tính toán kiểm tra sức chịu 9-1) Phân bố ngoại lực lên tường tải của bản cọc: W ≤ [W] (5) [W] là mô đun chống uốn cho phép của bản cọc do nhà sản xuất bản cọc cung cấp. 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Phương pháp tính toán nêu trên được áp dụng rộng rãi trong thiết kế sơ bộ các loại 9-2) Biểu đồ mô men theo chiều cao tường tường kè bản cọc có neo trong đất rời. Hình 9. Phân bố ngoại lực (9-1) Người thiết kế có thể vận dụng phương và mô men (9-2) trên tường có neo pháp này để lập công thức tính toán độ sâu đóng cọc và mô đuyn chống uốn cho từng b) Công thức tính lực độ sâu chôn bản cọc: trường hợp riêng cụ thể của tường kè bản cọc Gọi P là diện tích ACDE. có neo trong đất rời. 1 1 1 ACDE  . p1.L1  p1.L2  .(p2  p1 ).L2  . p2 .L3 2 2 2 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính Z bằng việc lấy mômen lực P với [1] Phạm Văn Quốc, Nguyễn Chiến, Vũ Hoàng điểm E: ME = P. Z. Hưng, Thiết kế công trình bảo vệ bờ sông, 3P. (L1  L 2  L3 )  ( z  l1 )    Bộ môn Thủy công, 2016. L3  1,5.L2 .(l2  L 2  L3 )  4 4  dn .(k p  k a )  0 (2) [2] CECW-ED Engineer manual 1110-2-2504,   US. Army Corps of Engineer, Design of Độ sâu tính toán: D  L3  L4 . Trong thiết kế sheet pipe walls, 1994; có tính đến hệ số an toàn Kat: DTK = Kat. D [3] Jurgen Grabe, Sheet piling handbook – b) Tính toán lực kéo F trong thanh néo: Design, ThyssenKrupp GfT Bautechnik, 1 Germany, 2008; F  P  .  dn .(k p  k a )  .L2 2   4 [4] U.S. Army Crops of Engineers, Engineer (3) Manual, EM 1110-2-2504, Design of p8   dn .(k p  k a ).L 4 Sheet Pipe Wall, Washington, D.C, 20314- Tính Zm tại điểm có ứng suất cắt bằng 0, 1000, 1994; tức là điểm có mômen Mmax: 1 1 . p1.L1  F  p1.(zm  L1 )  .ka . dn .(zm  L1 )2  0 2 2 113
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
8=>2