Bài tập lớn tường chắn đất loại tường cừ bản có neo - mã đề B1h362B

GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 1
SỐ LIỆU BAN ĐẦU
Mã đề : B1h362B

Loại tường cừ bản có neo, yêu cầu tính bản neo

Số liệu hình học và cơ học của sơ đồ tính :
Góc ma sát
đất-lưng
tường
Phụ tải bề
mặt q
(kN/m
2
)
Góc
nghiêng
mặt đất với
phương
nằm ngang
Độ sâu đặt
thanh neo
y
1
(m)
Vật liệu
của tường
cừ bản
Độ sâu
mức nước

ngầm
z
1
(m)
0
10
Mặt đất
nằm ngang
1.5
Thép
1.5



Địa chất có xuất hiện dòng thấm




Số liệu đòa chất của đất sau tường và chiều sâu chắn đất :
Mã số
của số
liệu

(kPa)


(kN/m
3
)

(kN/m
3
)


(kPa)


(kN/m
3
)
H (m)

0
30
17
20
0
30
21
10

a) Lựa chọn các kích thước khả thi cho sơ đồ tính:
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 2


b) Xác lập sơ đồ tính.
-Tường cừ bản dùng để chắn bờ đất thẳng hay dốc.

- Tường cừ bản trong bài này có thể là vách hố móng cho nhà cao tầng, nhà này có
khoảng 2 tầng hầm và có diện tích mặt bằng rộng để thi công neo.Theo ý kiến của em
thì nên dùng cọc BARET thi công thành vách tầng hầm luôn, vì với hiện trạng thành
phố quy hoạch hiện nay không có mặt bằng rộng tận dụng mặt bằng thi công cao ốc
văn phòng và trung tâm thương mại, nên ta không thể dùng neo sang đất của công
trình khác được, vậy ta nên dùng cọc BARET, dùng hệ thống chống có quy mô lớn
như dùng thép chữ I300*400 để chống làm 2 hàng chống móc đất tới đâu thì chống
tới đó dùng kích thủy lực có sức đẩy lớn đặt giữa cây chống.
- Tường do đề bài giao không neo nhưng do chiều cao cắm cừ lớn (H=10m) nên ta
vẫn tính có neo, giả sử đặt thanh neo cách mặt đất 1.5 m ,đất bên trên không có tải tác
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 3
dụng có thể dùng làm hệ thống thủy lợi đào một con kênh mới chẳng hạn hoặc hệ
thống đường hầm cho một thành phố mới đang trong giai đoạn thi công cơ sở hạ tầng.
Tính toán thiết kế tường cừ bản trong bài tập này, ta sẽ sử dụng phương pháp
tính theo giả thiết tường dịch chuyển tự do vì ta có (
0; 0


) lưng tường trơn
phẳng, dùng công thức của Rankine với sơ đồ tính như sau:

BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG TL 1:100

BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG TL 1:100

c) Vẽ biểu đồ áp lực ngang.

Hệ số áp lực ngang chủ động lớp 1 (đất cát chiều cao z
1

=y
1
=1.5 m)
0
1
0
1
1 sin
1 sin30
0.33
1 sin 1 sin30
a
K




  


Hệ số áp lực ngang bị động lớp 1
0
1
0
1
1 sin
1 sin30
3.00
1 sin 1 sin30
p

K




  


GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 4

Hệ số áp lực ngang chủ động lớp 2 (đất cát chiều cao a=8.5 m)
0
2
0
2
1 sin
1 sin30
0.33
1 sin 1 sin30
a
K




  


Hệ số áp lực ngang bị động lớp 2

0
2
0
2
1 sin
1 sin30
3
1 sin 1 sin30
p
K




  



Hệ số áp lực ngang chủ động lớp 3 (đất cát chiều cao f m)
0
3
0
3
1 sin
1 sin30
0.33
1 sin 1 sin30
a
K





  


Hệ số áp lực ngang bị động lớp 3
0
3
0
3
1 sin
1 sin30
3
1 sin 1 sin30
p
K




  



Trình tự tính toán như sau:

B1 : + giả thiết giá trị f
+ tính toán chênh lệch cột áp ∆H =H-z
1

+ chiều dài dòng thấm ∆L=∆H+2f
+tính giá trị i=∆H/∆L
+tính j=i x γ
w

+ tính γ↓=γ
dn
+j ; tính γ↑=γ
dn
–j tương ứng với từng lớp

B2: tính và vẽ biểu đồ ALCĐ và ALBĐ

B3: tính toán
/
/
BD neo
CD neo
M
HSAT
M



tương ứng với giá trị f giả thiết ở B1

B4: lặp lại trình tự tính toán từ B1 để có mối quan hệ giữa f-HSAT

(*)Giả thiết chiều sâu chôn cừ là f=10(m)

Áp dụng lý thuyến áp lực ngang của nước:


2
2 2*8.5*10
*10 59.65 /
2 2*10 8.5
Cn
af
U KN m
fa

  



Lực thấm khối j tác dụng lên dung trọng:

GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 5

3
1
10 1.5
10 10 2.983 /
2 2 10 8.5
n
Hz
H

j KN m
L f H



     
     


Sau lưng tường dòng thấm hướng xuống (lớp 2):
''
21
j

   
= (20 - 10) +2.983 = 12.983
3
/KN m


Sau lưng tường dòng thấm hướng xuống (lớp 3):
''
32
j

   
= (21 - 10) +2.983 = 13.983
3
/KN m

Trước tường dòng thấm hướng lên:
''
32
j

   
= (21 - 10) -2.983 = 8.017
3
/KN m


BIỂU ĐỒ ÁP LỰC NGANG TL 1:100

Ta lập bảng tính các phần tử của tường dưới dạng tổng quát như sau:
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 6

Sử dụng excel ta có kết quả như sau ứng với giả thiết f=10 m
stt
lực phân bố
KN/m2
lực /1m tới tường
(KN)/m tới
cánh tay đòn tại đ
neo O (m)
Moment M /O
1
8.5
6.375

0.5
3.1875
2
8.5
72.25
4.25
307.0625
3
36.784
156.33
5.6667
885.8723
4
45.284
452.836
13.5
6113.2895
5
3.3333
5
0.75
3.75
6
3.3333
28.3333
4.25
120.4167
7
3.3333
33.3333

13.5
450
8
59.649
253.509
5.6667
1436.5497
9
59.649
298.246
11.833
3529.2398
10
193.92
969.591
15.167
14705.458
Tổng moment chủ động M
xô
:
STT
Các giá trị p
i

Lực /1
mét tới
tường
(KN/1m
tới)
Cánh tay

đòn tại
điểm neo
O (m)
Giá trị M
(KNm)
Ký hiệu
Giá trị (KN/m
2
)
1
2
3
4
5
6
1
p
1
=
z
1.
γ
1.
K
a1
11
1
2
zp

1
1
3
z

11
1
2
zp
x
1
1
3
z

2
p
2
=
z
1.
γ
1.
K
a1
2
ap

1
2

a

2
ap
x
1
2
a

3
p
3
=
a.γ’↓
2
. K
a1

3
1
2
ap

2
3
a

3
1
2

ap
2
3
a

4
p
4
=p
2
+p
3
=
(a.γ’↓
2
+z
1.
γ
1
).K
a1

4
fp

1
2
fa

4

fp
x(
1
2
fa
)
5
p
5
=
K
a1
.q
15
zp

1
1
2
z

15
zp
x
1
1
2
z

6

p
6
=
K
a2
.q
6
ap

1
2
a

6
ap
x
1
2
a

7
p
7
=
K
a3
.q
7
fp

1
2
fa

7
fp
x(
1
2
fa
)
8
p
8
=u
c
2
2
w
ab
ba



8
1
2
ap

2

3
a

8
1
2
ap
x
2
3
a

9
p
9
= u
c

2
2
w
ab
ba



9
1
2
fp

1
3
fa

9
1
2
fp
x(
1
3
fa
)
10
p
10
=
f.(γ’↑
3
. K
p3
- γ’↓
3
. K
a3
)
10
1
2

fp

2
3
fa

10
1
2
fp
x(
2
3
fa
)
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 7
∑M/o
CĐ
= M
2
+ M
3
+ M
4
+ M
6
+ M
7
+ M

8
+M
9
=307.0625+885.8723+6113.2895+120.4167+450+1436.5497+3529.2398
=12842.4305 KNm

Tổng moment bị động M
giữ
:
∑M/o
BĐ
= M
1
+ M
5
+ M
10
=3.1875+3.75+14705.458= 14712.3956 KNm

Hệ số an toàn
ô ra
14712.3956
1.1456
12842.4305
giu
x
M
SF
M
  

Ta tiến hành trình tự lặp này với những giá trị f khác nhau kết quả ta được bảng và đồ
thị biểu thị mối quan hệ giữa f-HSAT như sau:
d) Biểu đồ quan hệ giữa f và FS:

f (m)
HSAT
8
0.7747
9
0.955
9.25
1.0018
10
1.1456
12
1.5519
14
1.9848
16
2.4384
18
2.9084



Dựa vào biểu đồ quan hệ giữa f và FS ta có:
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 8
Với hệ số an toàn : SF =2 (dư cân bằng giới hạn) thì ứng với giá trị chiều sâu cắm cừ

bản cần đóng vào đất là f= 14 m.
Với hệ số an toàn : SF=1 (cân bằng giới hạn) thì ứng với giá trị chiều sâu cắm cừ bản
cần đóng vào đất là f= 9.25 m
Trong thực tế chiều sâu phần cọc đóng vào đất thường được gia tăng 20%

40% nên:
f
thực tế
= 1.2xf = 1.2 x 9.25 = 11.1 m
Vậy chiều sâu cắm cù bản thiết kế là: f
tt
=11.1m

e)Tính lực cây chống và neo với f = 9.25(m)

Áp dụng lý thuyết áp lực ngang của nước:


2 2*8.5*9.25
10 58.241 /
2 2*9.25 8.5
Cn
af
U x KN m
fa

  


Lực thấm khối j tác dụng lên dung trọng:

3
8.5
10 3.148 /
2 9.25 8.5
n
H
j x KN m
Lx


  



Sau lưng tường dòng thấm hướng xuống (lớp 2):
''
21
j

   
= (20 - 10) +3.148 = 13.148
3
/KN m


Sau lưng tường dòng thấm hướng xuống (lớp 3):
''
32

j

   
= (21 - 10) +3.148 = 14.148
3
/KN m


Trước tường dòng thấm hướng lên:
''
32
j

   
= (21 - 10) -3.148 = 7.852
3
/KN m


GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 9

Biểu đồ áp lực ngang

Ta có bảng giá trị lực cho các phần tử của tường như sau:
stt
lực phân bố p
i
KN/m2
lực /1m tới tường P

i
(KN)/m tới
cánh tay đòn tại đ
neo O (m)
Moment M /O
1
8.5
6.375
0.5
3.1875
2
8.5
72.25
4.25
307.0625
3
37.25309
158.326
5.6667
897.1785
4
45.75309
423.216
13.125
5554.711
5
3.333333
5
0.75
3.75

6
3.333333
28.3333
4.25
120.4167
7
3.333333
30.8333
13.125
404.6875
8
58.24074
247.523
5.6667
1402.631
9
58.24074
269.363
11.583
3120.126
10
174.2654
805.978
14.667
11821.01

Tổng moment chủ động M
xô
:
∑M/o

CĐ
= M
2
+ M
3
+ M
4
+ M
6
+ M
7
+ M
8
+M
9
=11806.8134KNm

Tổng moment bị động M
giữ
:
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 10
∑M/o
BĐ
= M
1
+ M
5
+ M
10

=11827.9426KNm

Ta có tổng nội lực theo phương ngang là:
Tổng lực chủ động :P
a
=P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
4
+ P
5
+ P
6
+ P
7
+ P
8
+ P
9
=1241.22 KN/ mét tới
tường
Tổng lực bị động :P
p
= P
10
=805.978 KN/ mét tới tường

T
neo
= P
a
- P
p
=1241.22-805.978=435.24 KN
Ta có khoảng cách neo là s =3 m
4.1 Tính toán thanh thép neo :
Thanh neo bằng thép tròn có R
a
= 270000 kN/m
2

Tiết diện thanh neo yêu cầu :
3 2 2
_
* *1.25
435.24 3 1.25
6.045 10 6045
270000
neo
neo yc
a
Ts
F m mm
R


    

_
4
87.73
neo yc
S
D mm


Chọn D = 90 mm nếu bố trí 1 cây
Hay có thể chọn
2
5 40 6283.2mm



Tính tốn bản neo:


GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 11
Ta lập bảng tính các thành phần lực như sau:


Phần ALBĐ
Phần ALCĐ

Lực phân bố KN/m
2
Lực tập trung

KN/m tới tường
Lực phân bố KN/m
2

Lực tập trung
KN/m tới tường
1
p
p1
= y
1.
γ
1.
K
p
1 1 1
1
2
pp
P y p

p
a1
= y
1.
γ
1.
K
a
1 1 1

1
2
aa
P y p

2
p
p2
=
.
γ’
1.
K
p
B/2
22
1
22
pp
B
Pp

p
a2
=
.
γ’
1.
K
a

B/2
22
1
22
aa
B
Pp

3
p
p3
= y
1.
γ
1.
K
p

33
2
pp
B
Pp

p
a3
= y
1.
γ
1.

K
a

33
2
aa
B
Pp

4
p
p4
= q
.
K
p

44pp
P H p

p
a4
= q
.
K
a

44aa
P H p

∑P
p

∑P
a


Trong đó :
 H=y
1
+B/2
 Với γ
1
=17 Kpa ; γ’

=20-10=10 Kpa
 B ,H chưa biết tự giả thiết
Sau đó tính T
bản neo
=∑P
p
-∑P
a
Tính HSAT=( T
bản neo
x s)/ T
neo
≥1.25 là ok

Giả thiết B=1.2m Ta có bảng tính sau:


ALBĐ
ALCĐ



lực phân
bố
KN/m2
lực tập trung KN/
m tới tường
lực phân bố
KN/m2
lực tập trung KN/ m
tới tường


1
76.5
57.375
8.5
6.375


2
18
5.4
2

0.6


3
76.5
45.9
8.5
5.1


4
30
63
3.33333333
7




171.675

19.075


Giả thiết B neo=
1.2
m

H neo=
2.1
m




T bản=
152.6
KN / m tới tường
T neo=
435.2423
KN / m tới
tường
HSAT=
1.051828


Giả thiết B=2m Ta có bảng tính sau


GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 12

ALBĐ
ALCĐ

lực phân bố
KN/m2

lực tập trung KN/
m tới tường
lực phân bố
KN/m2
lực tập trung KN/
m tới tường
1
76.5
57.375
8.5
6.375
2
30
15
3.33333333
1.666667
3
76.5
76.5
8.5
8.5
4
30
75
3.33333333
8.333333


223.875

24.875
Giả thiết B
neo=
2
m


H neo=
2.5
m


T bản=
199
KN / m tới tường

T neo=
435.24228
KN / m tới tường


HSAT=
1.3716498
ok



Phải neo vào đất cố định vì vậy:
Chiều dài thanh neo L > ( H + f)tg(45
o

+30
o
/2) = (10 + 9.25)*tg60
o
= 33.342m
Chọn chiều dài thanh neo L = 34m


f) Vẽ biểu đồ Moment và biểu đồ lực cắt.

Biểu đồ tổng hợp lực tác dụng lên tường cừ bản như hình vẽ:
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 13

Dựa vào biểu đồ áp lực ngang, ta tính moment tại một vị trí bất kỳ có độ sâu là x
Ta có bảng giá trị lực cho các phần tử của tường như sau:

stt
lực phân bố p
i

KN/m2
lực /1m tới
tường P
i
(KN)/m tới
1
8.5
6.375
2

8.5
72.25
3
37.25309
158.326
4
45.75309
423.216
5
3.333333
5
6
3.333333
28.3333
7
3.333333
30.8333
8
58.24074
247.523
9
58.24074
269.363
10
174.2654
805.978

T
neo
=435.24 KN

Xaùc ñònh löïc caét :
Löïc caét taïi thanh neo :
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 14
22
1 1 1
11
(0.5 ) (0.5 17 1.5 10 1.5) 11.375
33
nt a a
Q K y K qy

            
kN (tính treân
1 m tôùi)
435.24 11.375 423.865
nd neo nt
Q T Q    
kN (tính treân 1 m tôùi)
Taïi caùc vò trí khaùc :
0
0Q 
kN
1 1 5
( ) 423.865
neo
Q T P P   
kN
2 1 2 3 5 6 8
()

435.24 (6.375 72.25 158.326 5 28.33 247.523) 82.564
neo
Q T P P P P P P
kN
      
        




GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 15
Tìm M
x
= 0 ta xét cụ thể cho từng đoạn theo hàm phương trình của moment ứng với
từng áp lực ngang

1) Đoạn AO: (O điểm đặt thanh neo)

Ta có :
AO 3 3 3
5
1
X
1 17 10 37
M ( ) ( )
2 1.5 3 1.5 2 18 9 18
px
px
xx

x x x x x            

(0 x 1.5)

Với x = 0
0
0
AO
M

Với x = 0.75
AO 3
0.75
37
M 0.75 0.8672 KN.m
18
   

Với x = 1.5
AO 3
1.5
37
M 1.5 6.9375KN.m
18
   

2) Đoạn OC :
(0 x 8.5)

GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197

BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 16

Ta có :
2
OC
3
11
X 1 1 1 5 1 6
2 2 3 3
1
M ( ) ( )
2 3 2 2 2 8.5 2 3 2 8.5 3
5
6.375( 0.5) 4.25 5(0.75 ) 0.731 1.142 435.24
3
c
neo
p x u x
z z x
x x x x x
p z x p x p z x p T x
x x x x x x x
                  
        

Với x = 0
OC
0
M 6.9375 KN.m

Với x=1
OC
1
M 409 KN.m  

Với x =3
OC
3
M 1161KN.m  

Với x =5
OC
5
M 1730.5KN.m  

Với x =7
OC
7
M 2028KN.m  

Với x =7.114
OC
7.114
M 2034.86KN.m  

Với x =8.5
OC
8.5
M 2018.52KN.m  

3) Đoạn CD:

GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 17



2
CD
11
X 1 5 2 3 6 8 2 3
22
7 9 9 10
M ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
3 2 2 3 2 3 2
( ) 2
()
2 2 2 3 2 3
neo
zz
a a a a x
P a x P a x P x P x P x P x p p
x f x x x x x x x x
p p p p T a x
f f f
               

     

CD
X
22
2 3 3
M 6.375(9 ) 5(9.25 ) 72.25(4.25 ) 158.326(2.83 )
28.3(4.25 ) 247.523(2.83 ) (8.5 37.2531) 3.33
22
(9.25 ) 4
58.241 58.241 174.27 435.24(8.5 )
9.25 2 111 55.5
x x x x
xx
xx
x x x x
x
       
      

    


GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 18
Với x = 0
CD
0
M -2019 KN.m

Với x=1

CD
1
M -1888 KN.m

Với x =3
CD
3
M -1402.54 KN.m

Với x =5
CD
5
M -789.32 KN.m

Với x =7
CD
7
M -249.4 KN.m

Với x =9
CD
9
M 16.24 KN.m

Với x =9.25
CD
9.25
M 20.14 KN.m

Vẽ biểu đồ moment:




h )Tính toán chuyển vị của tường cừ bản :

Chuyển vị ngang được tính theo công thức:
L




Ta có: hệ số giãn dài của đất
0.05%



GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 19
Chiều dài thanh neo L
neo
= 34m
Vậy ta có
0.05% 34 0.017 1.7L m cm

     

Độ biến dạng ngang tương đối nhỏ, kết cấu ổn định:

i) Tính toán chọn cừ larsen

Sử dụng moment lớn nhất : M
max
= 2035 KN.m
Ta có thể chọn cường độ cho thép :
22
σ Ra 2700 / cm 27 KN/cm
a
daN

  


Sức kháng uốn của tiết diện tường cừ bản :
2
3
max
M
2035 10
W 7537cm
27
a


  



Nhận xét:
 số liệu bài tập có 1 số chỗ là mặc định như khoảng cách neo s=3 m nên khiến
cho việc tính toán neo ra tiết diện lớn .
 Do chiều cao tường và chôn tường tương đối lớn nên giá trị M
max
lớn nên em
đề xuất ta neo thêm 1 thanh neo cách vị trí neo ban đầu là 2m theo phương từ
trên xuống nhằm chia bớt lực kéo trong thanh neo ,giảm bớt trị số M
max
trong
quá trình tính khi đó ta có sơ đồ như sau:



GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 20
Bảng giá trị lực ứng với độ sâu f=9.25m có HSAT=1 :

stt
lực phân bố p
i

KN/m2
lực /1m tới
tường P
i
(KN)/m tới
1
8.5
6.375

2
8.5
55.25
2’
8.5
17
3
37.25309
149.55
3’
8.765
8.765
4
45.75309
423.216
5
3.333333
5
6
3.333333
21.67
6’
3.333333
6.667
7
3.333333
30.8333
8
58.24074
233.82125

8’
13.704
13.704
9
58.24074
269.363
10
174.2654
805.978

Bố trí 2 neo như nhau T
neo1
= T
neo2

2T
neo
= P
a
- P
p
=1241.22-805.978=435.24 KN
T
neo
=217.62 KN
Tính toán thanh thép neo cho T
neo1
và T
neo2
:

Thanh neo bằng thép tròn có R
a
= 270000 kN/m
2

Tiết diện thanh neo yêu cầu :
3 2 2
_
* *1.25
217.62 3 1.25
3.023 10 3023
270000
neo
neo yc
a
Ts
F m mm
R


    

_
4
62
neo yc
S
D mm


Chọn D = 65 mm nếu bố trí 1 cây
Hay có thể chọn
2
4 32 3217mm



Tính tốn bản neo ở T
neo1
:

Giả thiết B=2m Ta có bảng tính sau


ALBĐ
ALCĐ

lực phân bố
KN/m2
lực tập trung KN/ m tới
tường
lực phân bố
KN/m2
lực tập trung KN/ m tới
tường
1
76.50000001
57.37500001
8.5
6.374999999

2
30
15
3.33333333
1.666666666
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 21
3
76.50000001
76.50000001
8.5
8.499999999
4
30
75.00000001
3.33333333
8.333333332


223.875

24.875
Giả thiết B
neo=
2
m


H neo=
2.5

m


T bản=
199
KN / m tới tường


T neo=
217.6211418
KN / m tới tường


HSAT=
2.74329964
ok



Phải neo vào đất cố định vì vậy:
Chiều dài thanh neo L > ( H + f)tg(45
o
+30
o
/2) = (10 + 9.25)*tg60
o
= 33.342m
Chọn chiều dài thanh neo L = 34m
Vì bản neo bố trí chạy song song với tường cừ nên có chiều dài khá lớn vì vậy M uốn
nhỏ ta bố trí thép theo cấu tạo

Chọn thép
2 20

, bố trí 5 hàng.
Chọn thép đai
12


Khoảng cách giữa các cốt đai s = 200 mm


GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 22

Xét đoạn OC Ta có giá trị M
max
khi đã bố trí thêm neo như sau

GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 23
2
OC
3
11
X 1 1 1 5 1 6
2 2 3 3
1
M ( ) ( ) (2 2)
2 3 2 2 2 8.5 2 3 2 8.5 3
5

6.375( 0.5) 4.25 5(0.75 ) 0.731 1.142 217.62(2 2)
3
c
neo
p x u x
z z x
x x x x x
p z x p x p z x p T x
x x x x x x x
                   
         
Với x = 0
OC
0
M 442.2 KN.m

Với x =3
OC
3
M 725.6KN.m  

Với x =5
OC
5
M 1295.2KN.m  

Với x =7.334
OC
7.334
M 1616KN.m  

Với x =8.5
OC
8.5
M 1583KN.m  

Xét Đoạn CD:




2
CD
11
X 1 5 2 3 6 8 2 3
22
7 9 9 10
M ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
3 2 2 3 2 3 2
( ) 2
( ) (6.5 )
2 2 2 3 2 3
neo neo
zz
a a a a x
P a x P a x P x P x P x P x p p
x f x x x x x x x x
p p p p T a x T x
f f f
               


       
Với x = 0
CD
0
M -1584 KN.m

Với x=1
CD
1
M -1452.78 KN.m

Với x =3
CD
3
M -967.303 KN.m

Với x =5
CD
5
M -354.08 KN.m

GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 24
Với x =7
CD
7
M 186 KN.m

Với x =9

CD
9
M 451.5 KN.m

Với x =9.25
CD
9.25
M 455.38 KN.m



Tính toán chọn cừ larsen

Sử dụng moment lớn nhất : M
max
= 1616 KN.m
Ta có thể chọn cường độ cho thép :
22
σ Ra 2700 / cm 27 KN/cm
a
daN

  


Sức kháng uốn của tiết diện tường cừ bản :
2
3
max
M

1616 10
W 5985cm
27
a


  



Chọn cừ larssen 430 có W=6450 cm
3
/m
j) Nhận xét:
Tường cừ Larsen dễ thi công và kinh tế hơn so với cọc bêtông cốt thép.
- Đánh giá thiết kế tường cừ bản:
GVHD: TS. DƯƠNG HỒNG THẨM SVTH: BÙI CAO MINH-1051022197
BÀI TẬP LỚN TƯỜNG CHẮN ĐẤT Trang: 25
Tường cừ bản thiết kế như trên theo phương pháp truyền thống có 1 số bất cập
ở 1 số điểm như sau:
+ Giả thiết đầu với tường là không có chuyển vị nhưng trên thực tế là có
+ Hệ số an toàn lấy lớn (gây ra tốn kém)
+ Không xét tới yếu tố độ cứng (tức là giả thiết tường luôn luôn thẳng, không bị
mềm, uốn dưới áp lực ngang).
+ M
max
thực tế < M
max
tính toán.
- Ta có thể thấy rằng tường cừ bản vừa thiết kế thiên về an toán khá nhiều, gây lãng

phí vật liệu và làm tăng quy mô thi công, tăng số lượng nhân công.