ĐỀ BÀI VII-9: Trên sườn đá gãy khúc người ta đắp khối đất sét pha dự tính xây nhà công nghiệp cách vai dốc 3m với chiều rộng nhà 7m chạy dài theo mái dốc, chiều dày tường 0,4m Hình Các số liệu sau: Góc dốc (độ): α1 = 130, α1 = 130, α2 = 320, α3 = 260, α4 = 310 Tải trọng q (T/m) = 30 Khối lượng thể tích TN γw = 1.84 (T/m3) Độ ẩm W = 30% Khối lương riêng γs = 2.73 (T/m3) Góc ma sát φ = 160 Lực dính kết c = 0.21 kG/cm2 Hệ số rỗng ứng với cấp áp lực P= 1,2,3,4 kG/cm ε1 = 0.73, ε2 = 0.68, ε3 = 0.66, ε4 = 0.65 Yêu cầu: Xác định áp lực khối trượt sườn đá Thiết kế móng tường nhà công nghiệp Vẽ đồ thị biểu diễn trạng thái ứng suất thẳng đứng σz = 0.6ptc, σz = 0.4ptc, σz = 0.2ptc Tính độ lún cuối lớn móng ( bỏ qua ảnh hưởng lớp đá cứng) Tính toán áp lực khối trượt sườn đá Để tính toán áp lực khối trượt sườn đá cần thực bước sau: • Tính toán kích thước khối đắp • Chia khối đắp thành lăng thể phân tố với mặt trượt phân tố mặt phẳng hình vẽ (kích thước phân tố • • • • • ghi hình vẽ) Sau tính diện tích lăng thể Tính trọng lượng lăng thể phân tố: Gi theo công thức sau Gi= γ.Fi Tính tải trọng phụ thêm tác dụng lên phân tố Pi Tính tổng tải trọng tác dụng lên lăng thể phân tố: Qi = Gi + Pi Tính lực pháp tuyến Ni lực tiếp tuyến Ti sau: Ni= Qi cosi Ti= Qi sini Tính chiều dài toàn mặt trượt L Từ tính tổng lực dính toàn mặt trượt Ci.Li 1,84.22,35 =22.35 (6.5+5.3).2/2 =41,1 1,84.11,8 30.2 =11.8 (5.3+2.9).5/2 =21,7 1,84.20,5 =60 30.5 =20.5 (2.9+2.4).1/2 =37,7 1,84.2,65 =150 =2.65 =4.9 1,84.4,8 2,4.4/2 =4.8 =8.8 41.1 Ni 81.7 187.7 4.9 8.8 =60.2 41,1.cos32 =34.9 81,7.cos32 =69.3 187,7.cos2 =168.7 4,9.cos26 =4.4 8.8.cos31 =7.5 Ti (8.4+6.5).3/2 61,8.cos13 Ci.Li 61.8 Ni.tgφ =61,8 tgφ =33.6 Qi = Gi+ Pi Gi=γ.Fi (T/m) 1,84.33,6 Pi (T/m) Diện tích Fi (m2) 1/2 8,4 Lăng thể số η 0.29 17.46 17.22 13.9 2.49 0.29 10.12 7.4 21.8 1.46 0.29 20.1 4.9 43.3 0.98 0.29 48.92 11.7 82.3 0.85 0.29 1.28 2.3 2.1 0.87 0.29 2.18 9.8 4.5 0.91 Bảng • Tính áp lực trượt cho lăng thể phân tố: Ei + Ni.tgφi + C.Li –Ti – Ei-1 =0 E6 – E5 = N6.tgφ6 + C.L6 –T6 = 7,5.0,29 +0,21.4,67 – 4,5 = -1,344 → E5 = 1,344 E5– E4 = N5.tgφ5 + C.L5 –T5 = 4,4.0,29 +0,21.1,1 – 2,1 =0,468 → E4 = 0,876 E4– E3= N4.tgφ4 + C.L4 –T4 = 168,7.0,29 +0,21.5,56 – 82,3 = -32,21 → E3 = 33,086 E3 – E2 = N3.tgφ3 + C.L3 –T3 = 69,3.0,29 +0,21.2,34 –l 43,3 = -22,71 → E2 = 55,796 E2 – E1 = N2.tgφ2 + C.L6 –T6 = 34,9.0,29 +0,21.3,5 – 21,8 = -10,94 → E1 = 66,736 • • Thiết kế móng tường nhà công nghiệp (móng băng) Chọn chiều sâu đặt móng h=1,5 m tb = Chiều rộng móng (b) xác định theo công thức sau: b2 + K1.b – K2 =0 (1) Trong đó, hệ số K1, K2 xác định sau: Tra bảng với φ = 160 ta có: A= 0,29 ; B= 2,43 ; D= Thay vào biểu thức có: • • Thay K1, K2 vào công thức (1) ta có: b2 + 26,6.b – 56,2 =0 → b= 1,96 (m) Chọn b=2(m) Kiểm tra điều kiện kích thước móng : Chọn hm= 0,45 (m) → tgαtk = = = 1,78thỏa mãn) Kiểm tra chiều dày làm việc móng: ho = hm-0,04 = 0,45-0,04=0,41 (m) Chiều dày tối thiểu làm việc móng: homin = (2) Trong đó: - Q lực cắt móng: Q= a.σ a khoảng cách từ mép móng đến mép tường: a= =0,8 σ ứng suất đáy móng: σ= G trọng lượng móng: G= γtb.b.h =2.2.1,5 =6(T/m) Chọn n=1,1 → σ= =19,5 (T/m2) →Q = 0,8.19,5 =15,6(T/m) - Rcp sức chống cắt cho phép: Chọn m=1, mac bê tông BT= 100# → Rcp =100 (T/m2) Thay Q, Rcp vào công thức ta có: • • • homin = = 0,156 < ho= 0,41 ( thỏa mãn) Kiểm tra điều kiện chịu lực đất cho tường nhà công nghiệp theo công thức quy phạm với φ = 160 ta có: Rtc = (A.b+ B.h).γ +D.c = (0,29.2 + 2,17.1,5).1,84 + 5.2,1= 21,9 σtb = = = 2,57 < Rtc ( thỏa mãn) →nền đất ổn định Tính toán khối lượng cốt thép bố trí cào móng - Diện tích cốt thép cho 1m dài móng: Fa = (3) Trong đó: - M = a.Q = =6,24 (T) - Chọn ma =1, m=1 - Ra tra bảng với thép chọn để sử dụng CT3: Ra = 21000 (T/m ) - Thay giá trị vào công thức (3) ta có: Fa = = 1,14.10-3 (m2) Chọn thép CT3 có đường kính Ф = 16 → fa = = = 2,01.10-4 (m2) - na = = = 5,67 →Chọn na = - Khoảng cách thanh: Ca = = = = 0,17 (m) - Chọn thép buộc có đường kính Ф = Cấu tạo móng bố trí thép móng Hình 2: Móng băng tường nhà công nghiệp Vẽ biểu đồ σz theo phương thẳng đứng đường ứng suất σ z = 0.6ptc, σz = 0.4ptc, σz = 0.2ptc 3.1 Vẽ đồ thị biểu diễn trạng thái ứng suất thẳng đứng σz Độ sâu z (m) 0.5 1.5 10 12 z/b 0.25 0.50 0.75 1.00 1.50 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 y/b 0 0 0 0 0 Kz 0.96 0.82 0.67 0.55 0.4 0.31 0.21 0.16 0.13 0.11 Bảng σz 15.24 14.63 12.497 10.211 8.382 6.096 4.7244 3.2004 2.4384 1.9812 1.6764 σbt 2.76 3.68 4.6 5.52 6.44 8.28 10.12 13.8 17.48 21.16 24.84 3.2.Vẽ đồ thị đường ứng suất σz = 0.6pgl, σz = 0.4pgl, σz = 0.2pgl Pgl = P – γ.h= + γtb.h - γ.h = + 2.1,5- 1,84.1.5 = 15.24 (T/m2) Vẽ mắt lưới tạo trục xác định K z từ xác định σz theo bảng sau: y1/b=0 z (m) z/b - Kz 0.5 0.25 0.50 0.75 1.00 1.50 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 0.96 0.82 0.67 0.55 0.4 0.31 0.21 0.16 0.13 0.11 1.5 10 12 σz y1/b=0.25 15.240 Kz 14.630 12.497 10.211 8.382 6.096 4.724 3.200 2.438 1.981 1.676 0.9 0.74 0.61 0.51 0.38 0.31 0.21 0.16 0.13 0.1 σz y1/b=0.5 σz y1/b=0.75 15.240 Kz 0.6 Kz 0.3 9.144 13.716 11.278 9.296 7.772 5.791 4.724 3.200 2.438 1.981 1.524 0.5 0.48 0.45 0.41 0.33 0.28 0.2 0.15 0.12 0.1 7.620 0.28 7.315 0.27 6.858 0.26 6.248 0.25 5.029 0.245 4.267 0.24 3.048 0.185 2.286 0.145 1.829 0.12 1.524 0.1 σz 4.572 4.267 4.115 3.962 3.810 3.734 3.658 2.819 2.210 1.829 1.524 y1/b=1 y1/b=1.5 y1/b=2 z (m) z/b σz σz σz Kz Kz Kz 0 0.5 0.25 0.02 0.305 0 0.50 0.08 1.219 0.02 0.305 1.5 0.75 0.15 2.286 0.04 0.610 0.02 0.305 1.00 0.19 2.896 0.07 1.067 0.03 0.457 1.50 0.21 3.200 0.11 1.676 0.06 0.914 2.00 0.2 3.048 0.14 2.134 0.08 1.219 3.00 0.17 2.591 0.13 1.981 0.07 1.067 4.00 0.14 2.134 0.12 1.829 0.1 1.524 10 5.00 0.12 1.829 0.11 1.676 0.09 1.372 12 6.00 0.1 1.524 0.1 1.524 Bảng Từ giá trị tính toán theo bảng ta tìm giá trị có trị số ứng suất σz = 0.6pgl = 9.144T/m, σz = 0.4pgl = 6.096(T/m), σz = 0.2pgl = 3.048 (T/m) sau biểu thị kết đồ thị ta có đồ thị sau: 2.5 1.5 0.5 0.5 0.5 1.5 2.5 Hình 1.5 2.5 4.Độ lún cuối - Khối lượng thể tích khô γc= ==1,42 - Hệ số rỗng ban đầu eo= - 1= -1 = 0.92 - Từ kết bảng ta vẽ biểu đồ ứng suất σz ,σbt sau: Hình Hình 6: Đường cong nén lún z (m) 0.5 1.5 10 12 z/b Kz σz σz (T/m2) (T/m2) σbt P1i P2i (T/m2 (T/m2 (T/m2 ) ) e1i e2i ) Si (cm) 0.69 - 15.240 14.935 2.76 3.22 18.16 0.85 0.69 4.19 0.25 0.96 14.630 13.564 3.68 4.14 17.70 0.81 0.80 0.69 3.12 0.50 0.82 12.497 11.354 4.6 5.06 16.41 0.69 2.96 0.75 1.00 0.67 10.211 0.55 8.382 9.296 7.239 5.52 6.44 5.98 7.36 15.28 14.60 0.8 0.76 0.7 0.70 2.81 3.41 1.50 0.4 6.096 5.410 8.28 9.2 14.61 0.74 0.69 2.01 2.00 0.31 4.724 3.962 10.12 11.96 15.92 0.7 0.69 0.69 0.12 3.00 0.21 3.200 2.819 13.8 15.64 18.46 0.68 0.47 4.00 0.16 2.438 2.210 17.48 19.32 21.53 0.69 0.68 0.59 5.00 6.00 0.13 0.11 1.981 1.676 1.829 21.16 24.84 23 24.83 Bảng 0.68 0.12 Tổng 19.80 [...]... tính toán theo bảng ta tìm các giá trị có cùng trị số ứng suất σz = 0.6pgl = 9.144T/m, σz = 0.4pgl = 6.096(T/m), σz = 0.2pgl = 3.048 (T/m) sau đó biểu thị kết quả trên đồ thị ta có đồ thị sau: 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0.5 0.5 1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 Hình 4 1 1.5 2 2.5 3 4.Độ lún cuối cùng - Khối lượng thể tích khô γc= ==1,42 - Hệ số rỗng ban đầu eo= - 1= -1 = 0.92 - Từ kết quả của bảng 2 ta vẽ được biểu đồ ứng...3.2.Vẽ đồ thị đường cùng ứng suất σz = 0.6pgl, σz = 0.4pgl, σz = 0.2pgl Pgl = P – γ.h= + γtb.h - γ.h = + 2.1,5- 1,84.1.5 = 15.24 (T/m2) Vẽ các mắt lưới tạo bởi các trục xác định K z và từ đó xác định σz theo