Түшиц ханын тогтворшил, бат бэхийн тооцоо /Design of a cantilever wall/

Нимгэн түшиц ханын тооцоо

Түшиц хана нь усны барилгын ажлын гол элемент бөгөөд үүний тооцоог хийж чаддаг байх нь усны барилгын инженерүүдийн үндсэн чадвар юм. Түшиц ханын тухай ном товхимолд чамгүй дурьдсан байдаг. Иргэний барилгад суурийн хана, гүүрт тулц гэх мэт хийцүүд нь түшиц ханын зарчмаар ажиллах учир нилээд эрэлттэй хийц гэж болно. 

Түшиц хана гэж ву вэ гэдгийг Вики дээр хэдэн жилийн өмнө бичиж байснаа санаж байна. Мөн энэ блог дээр Түшиц ханын тухай гээд дэлгэрэнгүй танилцуулга бичсэн байгаа учир шинэ уншигчид уншаарай. Зарим хүмүүс түшиц ханын тооцоог сонирхож байсан учир энэ нийтлэлийг оруулж байна. Энэ бодолт нь усны барилга байгууламж гэдэг хичээлийн семинарын материал юм. 

Түшиц ханын үндсэн хэмжээсийг түшиж буй хөрс, агуулж буй усны гүнээс хамааруулан ойролцоолж тооцох ба тогтворшил, бат бэхийн тооцоогоор нарийвчлана. 

Түшиц ханын түгээмэл төрлүүд ба тэдгээрийн үндсэн хэмжээсүүд

Ингээд нэг бодлого бодноо. 

Хөрсний хувийн жин нь rho=19 kNm^-3 , дотоод үрэлтийн өнцөг нь φ=30° бол зурагт үзүүлсэн түшиц ханын тооцоог хий. Хөрсний зөвшөөрөгдөх даралтын хэмжээ нь 120 kNm^-2, үрэлтийн коэффициент нь 0.4, төмөр бетоны хувийн жин нь 24 kNm^-3.

• Гулсалт болон онхолдолтын тогтворшилтын коэффициентыг тогтоо.
• Хөрсний даах чадварын тооцоог хий.
• Түшиц болон суурийн бат бэхийн тооцоог хий. Бетоны суналтын бат бэх нь f_cu=35 kNm-2, арматурын суналтын бат бэх нь f_y=500 kNm^-2, бетоны хамгаалах үеийг түшицэд 35 мм, сууринд 50 мм.

Тооцооны схем

Гулсалтын тогтворшилтийг шалгая.

Тооцоог 1 м өргөнтэй үеэр хийе. Хөрсний идэвхитэй даралтын коэф

Энд  нь идэвхигүй даралтын коэффициент болно. Хөрсний даралтыг

Түшицийн араас дарах хөрсний даралтын хүчийг

Онхолдолтын тогтвошилтыг шалгая.

Түшиц хана өгөгдсөн нөхцөлд ажиллахдаа онхолдох эсэхийг өлмийн үзүүрийн цэг буюу А цэг дээр шалгая. Онхолдуулахыг эрмэлзэх хүчний момент нь

Бүх босоо чиглэлтэй хүчнүүд нь түшиц хананд үйлчилж буй ерөнхий үйлчлэгчийн босоо байгуулагч байна.

Харин бүх хэвтээ хүчнүүдийн нийлбэр нь ерөнхий үйлчлэгчийн хэвтээ бүрдүүлэгч байна.

Тэнцүү үйлчлэгч хүчний байрлал нь

байна.

Буурийн хөрсний даах чадварын тооцоо

Суурийн төв цэг дээрх хүчнүүдийн моментийг тооцвол

Буурийн риакц хүч N=Wt=361.9 kN байна. Буурийн хөрсөнд үйлчилж байгаа хүчнүүдийн өлмийнөөс орших зай нь:

Харин шилжсэн төв нь

байна. Энд D нь суурийн өргөн, n нь дурын хуваалтын тоо бөгөөд суурийг 6 хуваасны нэгээс бага зайд хүчнүүдийн төв төвлөрч байгаа учир өлмийн үзүүрт бий болох хамгийн их даралтыг тооцвол

Иймд түшиц ханын урд талд буюу өлмийн хэсэгт үүсэх даралтыг хөрс дааж чадахаар байна. Мөн хөрсний даах чадварын коэффициентийг

Харин түшиц ханын өсгийн орчимд дээр бий болох даралтыг тодорхойлбол

Бууринд үүсэх даралтын эпюрийг зурж үзүүлнэ.

Түшиц ханын бат бэхийн тооцоо

Түшиц ханын шилбэний урт нь hs=5.0 m байна. Түшиц дээр тулж буй хэвтээ хөрсний

Түшиц хананд үйлчлэх хүчний эпьюр, хэв гажилтын схем, моментын эпьюр

Идэвхитэй зузаан тооцоо: Арматурын диаметрийг Ф=20 мм гэж үзье. Тэгвэл идэвхитэй зузаан буюу ажлын өндөр нь

Хоёр моментийг харьцуулбал Mu > M байгаа учир шахалтанд ажиллах арматур шаардлагагүй.

Арматурын талбайг тодорхойлох:

0.87 нь элементийн налархай байдлыг тооцсон коэффициент. fy нь арматурын суналтын бат бэх. Иймд 20 мм  -ийн арматурыг 20 см зайтайгаар хөрс дарж байгаа нүүрэнд байрлуулна. Хүснэгтэнд байх арматурын талбай Аs=1570 mm2/m байна. Мөн ямар нэгэн хэмжээний арматурыг шахалтанд ажиллах бүсэд нэмэлт хагаралаас хамгаалж тавьж өгөх хэрэгтэй. Гэхдээ энэ нь хамгийн бага арматурын талбайн хэмжээгээр тодорхойлогдоно. Арматурын талбайг олбол:

Энд 0.13 нь хамгийн бага арматурчлалын итгэлцүүр. Тиймээс хүснэгтээс харвал 1м өргөнд 12 мм хэмжээтэй арматур 200 мм –ин алхамтай байрлаж болохоор байна.

Суурийн тооцоо

Суурийн өсгий болон өлмийнд үүсэж буй даралтуудыг тодорхойлж шилбэний суурьтай уулзах уулварт даралт ямар байгааг доторхойлно.

Буурийн хөрсөнд ирэх даралтын эпьюр

Дээр бүх хүчнүүдийг 1.4 гэсэн найдваршилтын коэффициентоор үржүүлэн нэмэгдүүлж авсан болно. Уулзварын цэг дээрх тооцоот моментийг олбол

Арматурын диамертийг 20 мм, хамгаалах үеийн зузааныг 50 мм байна гэж үзвэл ажлын хэсгийн зузаан нь

Арматурын талбайг олбол:

Иймд хүснэгтээс 20 мм диамтертай арматурыг 200 мм зайтайгаар суурийн дээд хэсэгт байрлуулж болохоор байна. Арматурын талбай нь As=1570 mm2/m байна.

Өлмийн хэсгийн арматурчлалыг хийе. Тооцооны моментыг В цэгт тодорхойлбол

Арматурын талбайг өсгийн талбайтай харьцангуйгаар тодорхойлбол

Учир хийцлэлээр 12 мм диаметртэй арматурыг 200 мм зайтайгаар суурийн доод хэсгээр тавьна.

Түшиц ханын арматурчлал

Түшиц ханын тооцоог үйлдсэн: Усны барилгын инженер, PhD Б.Аюурзана © 2017 он