Bài giảng công trình trên hệ thống thủy lợi chương 6 GS TS nguyễn chiến

2– Lực đóng mở van phẳng tiếp:b Xác định các lực thành phần g- trọng lượng đơn vị N/m2.. Hệ thống dầm và bản của cửa van phẳngCửa van phẳng bằng thép loại nhỏ... 3– Cửa van phẳng bằng th

CHƯƠNG 6 : CỬA VAN CỦA CTTL

1- Khái niệm:

- Là bộ phận của CTTL.

- Bố trí tại cửa tháo nước của đập, cống.

- Chức năng: Điều tiết lưu lượng, khống chế mực nước.

2- Các thành phần:

- Bộ phận chuyển động: thực hiện chức năng điều tiết.

- Bộ phận cố định: Chôn vào trụ, tường để đỡ và tạo khe

trượt cho bộ phận động.

- Thiết bị đóng mở: nhiều loại.

(Thủ công, động cơ điện, máy nâng TL, kết hợp).

6 -1 KiÕn thøc chung (2)

3- Các yêu cầu thiết kế cửa van:

- Cấu tạo đơn giản, dễ lắp ráp sửa chữa.

- Lực đóng mở nhẹ, đóng mở nhanh.

- Đảm bảo điều kiện bền, ổn định, mỹ quan.

- Giá thành hạ.

4- Phân loại:

a) Theo vị trí đặt: trên mặt, dưới sâu.

b) Theo cách truyền lực: truyền lên mố, lên ngưỡng.

c) Theo vật liệu: gỗ, BTCT, thép, chất dẻo, hỗn hợp.

a) b) c) d)

Một số loại van trên mặt

a) Phai; b) Van phẳng kéo lên; c) Van cung; d) Van trụ lăn; đ, e) van quạt; g) Van mái

nhà; h) Van phẳng trục ngang; i) Van trụ quay; k) Van dàn quay; l) Van có thanh chống

Các dạng van dưới sâu.

a) b) c)

Các hình thức tháo nước qua cửa van

a) Dưới đáy; b) Trên đỉnh; c) Kết

hợp.

- Van kéo lên: cầu công tác phải cao, khó tháo vật nổi.

- Khe van sâu, trụ phải dày.

Phạm vi áp dụng:

- Rộng rãi (cả trên mặt, dưới sâu).

2– Lực đóng mở van phẳng (tiếp):

b) Xác định các lực thành phần

g- trọng lượng đơn vị (N/m2).

H- Chiều cao van (m); L0- Chiều rộng van (m).

Xác định g theo công thức kinh nghiệm:

+ Đối với van trên mặt:

Hệ thống dầm và bản của cửa van phẳng

Cửa van phẳng bằng thép loại nhỏ

3– Cửa van phẳng bằng thép (tiếp):

b) Xác định vị trí dầm chính:

lực nước thành n phần bằng nhau và tìm trọng tâm của từng phần.

A

B

C D b' d'

d b D'

b)

A

b d f A

f' d' b' a

a)

H/n H/n H/n H/n

Sơ đồ xác định vị trí dầm chính của cửa van phẳng

 Van trên mặt:

 Van dưới sâu :

2

aH

3– Cửa van phẳng bằng thép (tiếp):

c) Tính toán kết cấu:

độc lập

 Bản mặt: Bản gối lên dầm (chính, phụ) và cột (đứng, biên).

- Tải trọng: áp lực nước.

- Tính toán: Xác định chiều dày .

- Bố trí dầm hợp lý: các ô có  xấp xỉ nhau

3– Cửa van phẳng bằng thép (tiếp):

c) Tính toán kết cấu:

Dầm phụ:

d) Các cấu tạo chi tiết:

Chi tiết bánh xe:

3

2

4 1

6

3

6 2 7

2 5

9

1

5 4 3

1 Bánh xe; 2 Trục; 3 Vật chắn nước; 4 Dầm chính; 5 Bộ phận đỡ; 6 Cột chính; 7 Cột phụ; 8 Bản lề; 9 Bánh xe định hướng

Chi tiết chắn nước đáy cửa van phẳng

a,b) Vật chắn nước bằng gỗ; c, d) Vật chắn nước bằng kim loại;

e, f, g) Vật chắn nước bằng cao su;

Chi tiết chắn nước bên cạnh cửa van

phẳng

6 -3 Cöa van h×nh cung (1)

1- Đặc điểm chung:

a) Khái niệm:

b) ưu nhược điểm:

 ưu điểm:

- Lực mở nhỏ, đóng mở nhanh.

- Điều tiết lưu lượng tương đối tốt.

 Nhược điểm:

- áp lực nước tập trung lên tai van  bố trí thép tai van phức tạp (mật độ

6 -3 Cöa van h×nh cung (2)

1- Đặc điểm chung:

 ứng dụng: khi van có nhịp lớn, yêu cầu đóng mở nhanh.

c) Quan hệ giữa tâm quay và tâm cung:

 Tâm quay thấp hơn tâm cung: lực mở giảm; khó kín nước đáy;

van kém ổn định (khi đóng).

 Tâm quay cao hơn tâm cung: Có các đặc điểm ngược lại.

 Tâm quay trùng tâm cung: thông dụng nhất (van làm việc ổn

định).

6 -3 Cöa van h×nh cung (3)

2- Lực tác dụng lên van cung:

a) Trọng lượng van:

Công thức kinh nghiệm (Bêrêzinxki):

4 F F

6 -3 Cöa van h×nh cung (3)

2- Lực tác dụng lên van cung:

b) áp lực nước thượng lưu:

2 2

- Trọng lượng riêng của nước;

L- chiều dài nhịp van.

H1- độ sâu nước thượng lưu.

- Thành phần đứng: W2 = .2.L

2- diện tích vật áp lực;

c) áp lực nước hạ lưu: tính tương tự.

6 -3 Cöa van h×nh cung (4)

6 -3 Cöa van h×nh cung (4)

3- Lực mở van cung:



4

3 0

l

l G

f

T 

4

2 2

2

l

e R P

f T

P- tổng áp lực lên thiết bị khít nước.

e- chiều rộng thiết bị khít nước.

R- bán kính mặt van cung.



6 -3 Cöa van h×nh cung (4)

4- Nguyên tắc bố trí và tính toán:

 Bản mặt, dầm phụ, dầm chính, cột đứng, cột biên, dầm đỉnh, dầm

đáy:

Nguyên tắc bố trí và truyền lực tương tự van phẳng.

 Càng van: nối liền với dầm chính.

- Cấu tạo càng van: dạng dàn hay dầm thép đặc

(dầm chữ L).

6 -3 Cöa van h×nh cung (4)

4- Nguyên tắc bố trí và tính toán:

 Tai van:

- Gắn vào bên trụ.

- Tiếp nhận toàn bộ lực truyền từ càng.

- Tính toán tai van: theo các sơ đồ chịu uốn, cắt, ép mặt (cục bộ).

- Cấu tạo: cốt thép tai van phải làm với thép chịu lực của trục

thành 1 kết cấu liên hoàn.

 Các cấu tạo chi tiết: khớp quay, thiết bị khít nước.

1 3 2

5

6

R=9000

5550 7500

a)

b)

Sơ đồ cấu tạo của van hình cung

Khớp quay của cửa van cung

Một số thiết bị chắn nước của van cung

a, b) Chắn nước bên cạnh; c) Chắn nước đáy.

6 -4 một số loại van đóng mở

bằng sức n ớc

1- Van quạt:

a) Đặc điểm:

điều khiển

2 1

6 -4 (tiÕp)

1- Van quạt:

b) Vận hành:

2 1

Viết phương trình cân bằng momen đối với trục qua O  tìm áp lực nước cần thiết trong buồng van.

6 -4 (tiÕp)

2- Van mái nhà:

 Đặc điểm:

nước trong buồng van

6 -4 (tiÕp)

3- Van tự động ở cống vùng triều:

 Nguyên tắc: tự đóng mở bằng chênh lệch mực nước thượng, hạ lưu

 Thường áp dụng ở cống tiêu + ngăn mặn (vùng triều):

 Bố trí: 2 loại

6 -5 Mét sè lo¹i van d íi s©u

1- Van đĩa: đặt trong ống dẫn nước

2- Van kim: 1 7

5

2 4

6 3

a)

4 7

6

b)

4 5 6

4

- Thường đặt cuối đường ống

nước cao

6 -5 Mét sè lo¹i van d íi s©u