Phương pháp thiết kế và thi công tường cừ: Phần 2

Nối tiếp nội dung phần 1, phần 2 cuốn sách "Thiết kế và thi công tường cừ" tiếp tục trình bày các nội dung kiến thức về: Quy trình thiết kế kết cấu tường cừ; Quy trình thi công kết cấu tường cừ;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương pháp thiết kế và thi công tường cừ: Phần 2 C hương 4 QUY TRÌNH THIẾT KẾ KẾT CÁU TƯỜNG c ừ4.1. NGUYÊN TẤC CHUNG TÍN H TOÁN TƯỜNG c ừ Việc tính toán kết cấu tường cừ cũng nhu các loại kết cấu trọng lực, kết cấu bệcọc đài cao bao gồm ba phần tính toán chính: tính ổn định, tính sức chịu tải cùanền, tính độ bền của các cấu kiện. Tuỳ theo cấu tạo từng loại kết cấu mà tỷ lệ tínhtoán một trong ba phần trên có khác nhau. Nằm trong lịch sử chung phát triển cácphương pháp tính toán các công trình xây dựng, kết cấu tường cừ lần lượt từ trướcđến nay tính toán theo: - Trạng thái phá hoại, - ứ n g suất cho phép, - Trạng thái giới hạn, - Lý thuyết độ tin cậy. Theo phần lớn các tài liệu hay tiêu chuẩn của Việt N am , kết cấu tuờng cừ đượctính theo lý thuyết trạng thái giới hạn: Nhóm I và nhóm II. Giải bài toán tường cừ tức là tìm nội lực của cù, tìm chiều sâu chôn cừ, tính lựcneo và phản lực của nền Ép đặt ở chân cừ. Bài toán giải cừ là bài toán phăng ứngvới tải trọng tĩnh, vì vậy còn có tên gọi giải tĩnh lực trường cừ. Để giải bài toánnày, hiện nay, cũng có rất nhiều phương pháp như: - Phương pháp giải tích, - Phương pháp đồ giải, - Phương pháp phần từ hữu hạn... M ỗi phương pháp giải cừ đều có những ưu nhược điểm và phạm vi áp dụngkhác nhau. Việc lựa chọn phương pháp nào, phải dựa trên các điều kiện và yêu cầucủa bài toán. Trong cuốn sách này, tác giả tập trung vào việc áp dụng phương phápđồ giải để giải cừ. Đồ giải là một phương pháp phổ biến, rất trực quan, dễ thựchiện và có độ chính xác tương đối cao. Tuy nhiên, quan trọng nhất đó là phươngpháp này được quy định rất rõ trong các tiêu chuẩn thiết kế cúa Việt Nam. Đó làvăn bàn chính tác mà tất cả các kỹ sư thiết kế phải tuân theo khi thiết kế công trìnhcó sử dụng tường cừ.58 N ội dung tính toán bến tường cừ theo phương pháp đồ giải được thể h iệntrong hình 4.1. Các bước tính toán được trinh bày cụ thể trong những bước sau đây. Bước 1. Phân tích và tong hợp số liệu - Các số liệu về tàu thiết kế, địa hình, địa chất, khí tượng thuỷ văn; - Số liệu về thiết bị bốc xếp và tải trọ n g ... Hình 4.1. Sơ đồ tinh toán kết cấu tường cừ 59 Bước 2. X ác định các đặc trưng hình học của kết cấu tường cừ - Cao trinh đỉnh cừ; - Độ sâu nước trước tường cừ; - Cao trình đáy phía trước tường cừ, chiều cao từ đỉnh cừ đến đáy; - Lựa chọn sơ bộ cao độ chân cừ... Bước 3. Tính toán tải trọng và tổ hợp tải trọng tác dụng lên công trình - Áp lực đất chủ động, áp lực đất bị động; - Trọng lượng bàn thân; - Tải trọng do tàu; - Tải trọng do sóng; - Tải trọng do thiết bị bốc xếp, hàng hoá trên m ặt tường cừ; - Tải trọng do động đ ấ t. . . Bước 4. X ác định chiều sâu hạ cừ, nội lực và độ võng (chuyển vị) của tường cừ - Xác định chiều sâu hạ cừ, nội lực và chuyển vị của tường cừ theo phương phápđồ giải. - Lựa chọn sơ bộ chùng loại cừ. Bước 5. Tính toán hệ thống thanh neo của tường cừ - Tính toán chiều dài, đường kính tiết diện thanh neo (chỉ có đối với tường cừcó neo); - Lựa chọn sơ bộ bản neo, tưồmg neo hoặc cọc neo, (chỉ có đối với tường cừcó neo). Bước 6. Tính toán ổn định công trình - Kiềm tra ổn định lật với điểm neo (chỉ có đối với tường cừ có neo); - Kiềm ừ a ổn định trượt phẳng; - Kiểm tra ổn định chung cùa công trình. Bước 7. Tính toán cốt thép cho các cấu kiện của tường cừ - Tính toán cốt thép dầm mũ; - Chọn tiết diện cừ và tính toán cốt thép (chi có bước này nếu là cừ BTCT); - Tính toán cốt thép bản neo, tường neo hoặc cọc neo, (chi có đối với tường cừcó neo).4.2. TÍNH TOÁN CÁC CÁU KIỆN CHÍNH CỦA KẾT CÁU TƯỜNG c ừ Các cấu kiện chính gồm: cừ, thanh neo, bộ phận giữ neo, dầm ốp, dầm mũ. Độbền cúa các cấu kiện này dù cấu tạo bằng gỗ, thép hay BTCT đều được tính theo lý60thuyết trạng thái với những kết quả nội lực và chuyển vị từ các bài toán giải cừbằng phương pháp đồ giải. 4.2.1. T ín h to á n cừ Sau khi xác định được mô men tính toán từ kết quả của phương pháp đồ giải,tiến hành tính toán cừ. Trước tiên cần chọn tiết diện cừ cho phù hợp với mô menđã tính: w = —.k0.[cìj mrV í4 1) Trong đó: M„ - M ô men tính toán m - Hệ số điều kiện làm việc k„ - Hệ số đồng nhất cùa vật liệu làm cừ. [ơ] - ứ n g suốt uốn - kéo hoặc uốn - nén cho phép của vật liệu w - Mô m en kháng của tiết diện cừ. Tìm được w từ công thức (4-1) từ đó dễ dàng tìm ra được các kích thước hìnhhọc của tiết diện cừ đã chọn (vuông, chữ nhật, chữ T, chữ I, chữ z , hình máng,Larssen v.v...). Đối với cừ thép và cừ bê tông cốt thép (BTCT) dự ứng lực, việc tính toán rấ ...