Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết thiÕt kÕ cèng lé thiªn Ch-¬ng 1: GIỚI THIỆU CHUNG I-Tµi liƯu: 1- NhiƯm vơ: Cèng C x©y dùng ven s«ng Z ®Ĩ lµm nhiƯm vơ t-íi n-íc cho 35.000ha rng, tiªu n-íc cho khu vùc trªn vµ ng¨n lò tõ s«ng vµo Cèng ®-ỵc x©y dùng trªn tun ®-êng giao th«ng cã xe 8-10 tÊn ®i qua 2- C¸c l-u l-ỵng vµ mùc n-íc thiÕt kÕ: Qtiªuma Đề x Z®ångmi n (m) 86 5,4 (m /s) 86C Zs«ngTK Z®ångmax Zs«ngmin Zs«ngmax (m) (m) (m) (m) 5,22 6,65 6,30 Z®ångmin 6,35 (m) 2,35 3- Tµi liƯu vỊ kªnh tiªu: - Z®¸y kªnh = +1,0 m - §é dèc m¸i: m = 1,5 - §é nh¸m: n = 0,025 - §é ®èc ®¸y: i = 10-4 4- Tµi liƯu vỊ giã: TÇn st P% 20 30 50 V (m/s) 28 26 22 18 16 14 5- ChiỊu dµi trun sãng: Tr-êng hỵp Zs«ng b×nh th-êng Zs«ng max 200 300 D (m) 6- Tµi liƯu ®Þa chÊt: - §Êt thÞt tõ cao ®é +2,50 ®Õn +1,0 - §Êt c¸t pha tõ +1,0 ®Õn -15,0 - §Êt sÐt tõ -15,0 ®Õn -35,0 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết *ChØ tiªu c¬ lý cđa ®Êt nỊn cèng Lo¹i ®Êt ThÞt C¸t pha SÐt k (T/m3) 1,47 1,52 1,41 tn (T/m3) 1,70 1,75 1,69 §é rçng n 0,40 0,38 0,45 tn (®é) 190 230 120 bh (®é) 160 180 100 Ctn (T/m2) 1,50 0,50 3,50 Cbh (T/m2) 1,00 0,30 2,50 Kt (m/s) 4.10-7 2.10-6 1.10-8 HƯ sè rçng e 0,67 0,61 0,82 HƯ sè nÐn a (m2N) 2,20 2,00 2,30 HƯ sè kh«ng ®Ịu () 8,00 9,00 7,00 ChØ tiªu 7- Thêi gian thi c«ng: n¨m Ch-¬ng II: THIÕT KÕ CèNG Lé THI£N A- Giíi thiƯu chung: I- VÞ trÝ, nhiƯm vơ c«ng tr×nh: 1- VÞ trÝ: Cơng trình bố trí ven s«ng Z 2- NhiƯm vơ: - T-íi, tiªu n-íc cho diƯn tÝch 35.000 - Ng¨n lò tõ s«ng vµo II- CÊp c«ng tr×nh vµ c¸c chØ tiªu thiÕt kÕ: 1- CÊp c«ng tr×nh: a- Theo chiỊu cao c«ng tr×nh: Hct = Z®ång max + d - Z®¸y kªnh = 6,65 + 0,55 - = 6,2m Trong ®ã: d lµ ®é v-ỵt cao an toµn, lÊy d = 0,55m Tra b¶ng P1-1 (Phơ lơc - §å ¸n m«n häc Thủ c«ng) t-¬ng øng víi c«ng tr×nh ®Ëp bª t«ng trªn nỊn ®Êt ta cã cÊp c«ng tr×nh lµ cÊp IV SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết b- Theo nhiƯm vơ c«ng tr×nh: tra b¶ng P1-2 (Phơ lơc - §å ¸n m«n häc Thủ c«ng) víi diƯn tÝch tiªu lµ 35.000 ta cã cÊp c«ng tr×nh lµ cÊp III ( Cơng trình thứ yếu ) VËy ta chän cÊp c«ng tr×nh lµ cÊp III 2- C¸c chØ tiªu thiÕt kÕ: - TÇn st l-u l-ỵng, mùc n-íc lín nhÊt ®Ĩ tÝnh ỉn ®Þnh, kÕt cÊu: 1% P= - TÇn st mùc n-íc lín nhÊt ngoµi s«ng khai th¸c: P = 10% - C¸c hƯ sè v-ỵt t¶i n: + Träng l-ỵng b¶n th©n c«ng tr×nh: 1,05 + Áp lùc th¼ng ®øng cđa träng l-ỵng ®Êt: 1,20 + Áp lùc bªn cđa ®Êt: 1,20 + Áp lùc n-íc tÜnh, ¸p lùc thÊm ng-ỵc, ¸p lùc sãng: 1,00 + T¶i träng giã: 1,30 + T¶i träng cđa ®éng ®Êt: 1,00 - HƯ sè ®iỊu kiƯn lµm viƯc: m = 1,00 - HƯ sè tin cËy: Kn = 1,15 B- TÝnh to¸n thủ lùc cèng: Mơc ®Ých: x¸c ®Þnh khÈu diƯn cèng vµ tÝnh to¸n tiªu n¨ng I- TÝnh to¸n kªnh h¹ l-u: theo ph-¬ng ph¸p ®èi chiếu víi mỈt c¾t cã lỵi nhÊt vỊ thủ lùc 1- C¸c tµi liƯu vỊ kªnh tiªu: - Z®¸y kªnh = +1,0 m - §é dèc m¸i: m = 1,5 - §é nh¸m: n = 0,025 - §é ®èc ®¸y: i = 10-4 - L-u l-ỵng tÝnh to¸n: Q = Qtiªumax = 86 m3/s 2- TÝnh bỊ réng kªnh: * §é s©u mùc n-íc kªnh: H = Zs«ngTK - Z®¸y kªnh = 5,22 - = 4,22(m) * ChiỊu réng ®¸y kªnh: Ta cã: f(Rln) = 4.m0 i 8,424 0,0001 = = 0,0009 86 Q SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Tra b¶ng phơ lơc 8-1 (b¶ng tra TL) víi n = 0,025 ta cã: Rln = 3,5m 4,22 H = = 1,206 Rln 3,5 LËp tû sè Tra b¶ng 8-2 (b¶ng tra TL) víi m = 1,5 ta cã: b = 5,68 b = 19,88(m.) Rln VËy ta chän bỊ réng kªnh b = 20m B=b+2mh = 18+2.1,5.4,22 = 32,66(m) II- TÝnh khÈu diƯn cèng: 1- Tr-êng hỵp tÝnh to¸n: Chän chªnh lƯch mùc n-íc th-ỵng h¹ l-u nhá, cÇn th¸o Q thiÕt kÕ - QTK = Qtiªumax = 86m3/s - Z = Z®ång - Zs«ngTK = 5,4 - 5,22 = 0,18(m) 2- Chän lo¹i vµ cao tr×nh ng-ìng cèng: a- Cao tr×nh ng-ìng: ®Ĩ t¨ng kh¶ n¨ng th¸o ta chän ng-ìng cèng ngang víi ®¸y kªnh th-ỵng l-u, Zng = +1,0 m b- H×nh thøc ng-ìng: ®Ëp trµn ®Ønh réng 3- X¸c ®Þnh bỊ réng cèng: a- X¸c ®Þnh tr¹ng th¸i ch¶y: hn = hh - P1 = hh = 4,22m Zh p H h 4444.1 4m +1 hh H×nh 1: S¬ ®å tÝnh khÈu diƯn cèng ng-ìng ®Ønh réng H0 = H + v02 2.g = (Z®ång - Z®¸y kªnh) = 5,4 - = 4,4m hn h 4,22 = = 0,959 > ( n )pg = (0,7 0,8) ch¶y ngËp 4,4 H0 H0 Do ®é cao håi phơc nhá nªn cã thĨ bá qua, lÊy h = hn = 4,22m b- TÝnh bỊ réng cèng b: * Ta cã: Q = n.g.b.h 2.g.( H h) Trong ®ã: SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết - n: hƯ sè l-u tèc, chän m = 0,36 n = 0,96 (B¶ng 14-13 b¶ng tra TL) - g: hƯ sè co hĐp bªn, g = 0,50 + 0,5 = 0,5.0,98 + 0,5 = 0,99 - 0 =0,98 b = Q n g h 2.g ( H h) = 86 0,96.0,99.4,22 2.9,81.(4,4 4,22) = 11,4 (m) + TÝnh l¹i 0: Chän sè khoang n = Mçi khoang réng 5,7m ChiỊu réng trơ pin: 1(m), l-ỵn trßn: R = 0,5m VËy: 0 = 0 = b b d Víi d: Tỉng chiỊu dµy cđa mè 11,4 = 0,919 9,2 g= 0,96 11,4 - TÝnh hƯ sè ngËp n Chän ®-êng c¸nh vµ trơ pin l-ỵn trßn cã : R = 0,5(m) Tra b¶ng (14-12-B¶ng tra thủ lùc) víi møc ®é cưa vµo t-¬ng ®èi thn víi m = 0.36 Tra b¶ng (14-13 ) ta cã n = 0.96 VËy b= 86 0,96 0,96 4,22 19,62(4,4 4,22) = 11,8(m) So s¸nh lÇn ta chän b = 5,9 m (®Ĩ ®¶m b¶o an toµn) KiĨm tra l¹i tr¹ng th¸i ch¶y: 86 Q q Theo c«ng thøc hK = , ®ã: q= = =7,29(m2/s) b g 11,8 Thay vµo ta ®-ỵc : hK= 1,76 m XÐt hn 4,22 =2,39 hk 1,76 hn hk = 1,4 Nh- vËy tho¶ m·n ®iỊu kiƯn ngËp VËy: kÕt qu¶ tÝnh l¹i lÇn lµ chÝnh x¸c III TÝnh to¸n tiªu n¨ng phßng xãi Tr-êng hỵp tÝnh to¸n: Tr-êng hỵp mùc n-íc s«ng nhá nhÊt vµ mùc n-íc ®ång lín Nh-ng tr-êng hỵp nµy yªu cÇu d©ng n-íc mµ kh«ng më hÕt cưa van, chØ më ®đ ®Ĩ th¸o l-u l-ỵng thiÕt kÕ, ë ®©y còng yªu cÇu tÝnh víi chÕ ®é më ®Ịu c¸c cưa Tøc lµ phÝa h¹ l-u mùc n-íc xng cao tr×nh: +3,30m PhÝa th-ỵng l-u møc n-íc ë cao tr×nh: +6,65m chän Qtt = 86m3/s = Qmax tiªu L-u l-ỵng tÝnh to¸n tiªu n¨ng: XÐt tr-êng hỵp mùc n-íc h¹ l-u cèng kh«ng phơ thc l-u l-ỵng th¸o qua cèng Khi mùc n-íc th-ỵng l-u ®· khèng chÕ, Qtt chÝnh lµ l-u l-ỵng th¸o thiÕt kÕ cđa cèng Khi ®ã cÇn x¸c ®Þnh ®é më a cđa cèng theo c«ng thøc ch¶y d-íi cưa cèng Q=bhc g H o hc =ba g ( H o a) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Trong ®ã: :hƯ sè co hĐp bªn; F(c) = Q 86 = =0,831 3/ bH o 0,95.11,8.4,4 / =0,95:hƯ sè l-u tèc; hc=a,víi : hƯ sè co hĐp ®øng; Tra b¶ng ta cã: a a =0,338; =0,628; a= H o =0,225.4,4=1,49m H H 3.TÝnh to¸n thiÕt bi tiªu n¨ng: a - Chän biƯn ph¸p tiªu n¨ng: C¨n cø vµo ®Ỉc ®iĨm ®Þa chÊt (do cèng trªn nỊn ®Êt) chän ph-¬ng ph¸p ®µo bĨ b - TÝnh to¸n kÝch th-íc bĨ: + ChiỊu s©u ®µo bĨ ®-ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: d = .h”c - (hh - Z2) Trong ®ã: : hƯ sè ngËp, lÊy = 1,07 h”c: ®é s©u liªn hiƯp n-íc nh¶y øng víi hc Z2: ®é chªnh lƯch cét n-íc cưa cđa bĨ tÝnh nh- ®Ëp trµn ch¶y ngËp: q2 q Z2 = 2 '' g n hh g ( hc ) Trong c«ng thøc trªn: q = Qtt 86 = = 7,29m2/s b 11,8 b: hƯ sè l-u tèc ë cưa cđa bĨ lÊy b = 0,95 hh: mùc n-íc ë h¹ l-u sau bĨ Theo ph-¬ng ph¸p nµy, chiỊu s©u bĨ (d) ®-ỵc tÝnh theo ph-¬ng ph¸p ®óng dÇn - S¬ bé lÊy chiỊu s©u bĨ theo c«ng thøc: + TÝnh h”c: = h”c - hh Ta cã: Eo= Ho + P = (5,4 - 1) + = 4,4(m) q 7,29 0,831 F(c) = 3/ 0,95 4,4 / .E0 h"c = Eo c’’ = 4,40,678 = 2,98m Tra b¶ng (15-1) ta cã: c’’ = 0,678 VËy: d0 = 2,98 - 2= 0,98(m) Khi ®ã so víi ®¸y bĨ cét n-íc toµn phÇn lµ: E01 = E0 + d = 4,4 + 0,98 = 5,38 (m) TÝnh l¹i: F(c) = 7,29 = 0,615(m2) c’’= 0,609 =>h”c = 5,38 0,609 = 3/ 0,95 5,38 3,27(m) TÝnh: .h”c = 1,07 3,27 = 3,5(m) 7,29 1 7,29 Z2 = = 0,53(m) 19,62 0,95 2 19.62 3,5 TÝnh l¹i chiỊu s©u bĨ theo c«ng thøc: ®èi víi d1=.h”c - (hh + Z2) = 1.07 3,47 - (2+ 0,49) = 1,22 (m) Ta thÊy d0 d1 vËy phÐp tÝnh trªn lµ ®-ỵc Ta chän d = 0,98(m) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết + ChiỊu dµi bĨ tiªu n¨ng: Lb = L1 + Ln Trong ®ã: L1: chiỊu dµi n-íc r¬i tõ ng-ìng cèng xng s©n tiªu n¨ng L1 = hk ( P 0.35hk ) P: ChiỊu cao ng-ìng cèng so víi ®¸y bĨ, P = 0,98m 2 hK = H 4,4 2,93 (m) 3 VËy L1 = 2,93(0,98 0,35 2,93) = 4,85(m) Ln: ChiỊu dµi n-íc nh¶y: Ln = 4.75 (h”c - hc) = 4,75.(3,27 - 1,49.0,628) = 11,09(m) : hƯ sè , ( = 0,75) vËy Lb = 4,85 + 0,75 11,09 = 13,17(m) KÝch th-íc ®µo bĨ lµ: - §é s©u ®µo: d = 0,98(m); - ChiỊu dµi: Lb = 13(m) Ch-¬ng 3: Bè trÝ c¸c bé phËn cèng I - Th©n cèng: bao gåm b¶n ®¸y, trơ vµ c¸c bé phËn kh¸c Cưa van: chän cưa van ph¼ng T-êng ngùc: a - C¸c giíi h¹n cđa t-êng + Cao tr×nh ®¸y t-êng: Z®t = Ztt + Ztt: cao tr×nh mùc n-íc tÝnh to¸n Ztt = 4,40m : ®é l-u kh«ng lÊy = 0,6 m VËy Z®t = 4,40 + 0,6 = 5,0 m LÊy Z ®¸y = 5,0(m) + Cao tr×nh ®Ønh t-êng : lÊy b»ng cao tr×nh ®Ønh cèng, ®-ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Z1 = Zs«ngTK + h + s+ a (1) Thùc Z2 = Zs«ng + h’ + s’+ a’ (2) TrÞ sè cao tr×nh ®Ønh sÏ lÊy gi¸ trÞ lín c«ng thøc trªn * TÝnh Z1 TÝnh h: §é dỊnh giã øng víi Zs«ngTK : h = 210-6 V D cos g.H Trong ®ã: V: VËn tèc giã lín nhÊt V = 28 m/s D: §µ sãng øng víi mùc n-íc s«ng b×nh th-êng D = 200 (m) H: Cét n-íc ®ång: H = 4,4m : gãc hỵp bëi trơc däc cđa hå vµ h-íng giã = 00 VËy h = 210-6 28 200 0.17 (m) 9.81 4,4 TÝnh s (®é dỊnh cao nhÊt cđa sãng) Theo c«ng thøc s = Ks.hs1% h Gi¶ thiÕt tr-êng hỵp ®ang xÐt lµ sãng n-íc s©u H > 0.5 tÝnh c¸c ®¹i l-ỵng kh«ng thø nguyªn gt 9.81 3600 gh g 7567.7 0.032 ; 23 V 28 SVTH: Cao Thò Thúy Vân V V Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết gD 9.81 200 gh g 2.5 0.003 ; 0.53 2 V 28 V V gh g Chän trÞ sè nhá trÞ sè trªn ta cã: 0.003 ; 0.53 V V h = 0.24; = 1.51 TÝnh : g. 9.81 1.512 = 3.56 (m) = 3.14 2 KiĨm tra l¹i ®iỊu kiƯn sãng s©u H > 0.5 6.0 > 1.78 tho¶ m·n + TÝnh h1% = K1% h víi K1% = f ( g H ) tra ®å thÞ P2-2 ta cã: K = 2.4 V2 VËy h1% = 2.4 0.24 = 0.58 h + TÝnh Ks = f( , ) Tra P2-4 Ks = 1.2 H VËy s = 1.2 0.58 0.24 = 0.0016 T×m a: ®é cao an toµn lÊy a = 0.4 m VËy Z1 = 5.22 + 0.0061 + 0.0016 + 0.4 = 5.63 (m) + TÝnh Z2 : h' = 210-6 V D cos g.H V: vËn tèc giã b×nh qu©n lín nhÊt V = 18 (m/s) D: ®µ giã øng víi mùc n-íc lín nhÊt D = 300 (m) H: cét n-íc s«ng H = 6,0(m) 18 300 0,025.10 3 9.81 + TÝnh s : s = Ks K1% h gt 9.81 3600 gh g 11772 0.085 ; TÝnh V 18 V V gD 9.81 300 gh g 9.1 0.0055 ; 0.75 2 V 18 V V gh gi¸ trÞ nhá nhÊt: 0.0055 h = 0.18 V g 0.75 = 1.38 V h' = 210-6 g 9.81 1.38 2.97 (m) 2 3.14 gH TÝnh hs1%=K1% h ; Víi K1%=f( ) V TÝnh = Tra ®å thÞ P2-2 cã K1% = 2,23 VËy h1% = 2.23 0.18 = 0.40 h + TÝnh Ks = f( , ) Tra P2-4 Ks = 1.25 H ®ã: s = 1.25 0.40.18 = 0.09 (m) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết §é cao an toµn a = 0,4 m VËy: Z2 = 7.10 + 0,025.10-3 + 0.09 + 0.4 = 7,59(m) Ta thÊy: Z2 > Z1 vËy chän Z2 = 7,59(m) = Z ®Ønh t-êng b, KÕt cÊu t-êng: gåm dÇm ®ì vµ b¶n mỈt Bè trÝ dÇm ®ì ë ®Ønh vµ ®¸y t-êng B¶n mỈt ®ỉ liỊn khèi víi dÇm chiỊu dµy b¶n mỈt 0.4m vµ ®-ỵc chÝnh x¸c ho¸ tÝnh to¸n kÕt cÊu ë phÇn sau - CÇu c«ng t¸c: lµ n¬i ®Ỉt m¸y ®ãng më vµ thao t¸c van chiỊu cao sµn c«ng t¸c cÇn ®¶m b¶o kÐo van lªn hÕt, cưa van cßn kho¶ng trèng ®Ĩ ®-a van khái cèng cÇn thiÕt ®Ĩ thay thÕ, sưa ch÷a KÕt cÊu cÇu c«ng t¸c bao gåm: DÇm ®ì, b¶n mỈt, cét trèng cao tr×nh ®Ønh cÇu c«ng t¸c: +14,0 m BỊ réng: 6m - Khe phai vµ cÇu th¶ phai: bè trÝ ë ®Çu vµ ci cèng, ®Ĩ ng¨n n-íc gi÷ cho khoang cèng kh« gi¸o cÇn sưa ch÷a Cao tr×nh mỈt cÇu th¶ phai: 7,59 m BỊ réng mỈt cÇu: 1.0 m - CÇu giao th«ng: cao tr×nh mỈt cÇu :7.2 m,réng : m - Mè cèng: bao gåm mè gi÷a vµ mè bªn trªn mè bè trÝ khe phai vµ khe van Mè dµy1 m,khe phai:25 cm x 25 cm,khe van:30 cm x 30 cm,mè gi÷a l-ỵn trßn R = 0.5 m - Lùc lón: cèng më nªn kh«ng cÇn bè trÝ khe lón - B¶n ®¸y: chiỊu dµy b¶n ®¸y s¬ bé chän: 1m II - §-êng viỊn thÊm Bao gåm: b¶n ®¸y cèng, s©n tr-íc, c¸c b¶n cõ, ch©n khay 1, S©n tr-íc: vËt liƯu lµm s©n lµ bª t«ng ChiỊu dµi s©n: Ls =3H ; Ls = 3 4,4 =13,2(m) chiỊu dµy: ®Çu s©n lÊy t1 = 0.6m Ci s©n theo c«ng thøc: t2 H j H: ®é chªnh cét n-íc ë mỈt s©n [j] gra®ien thÊm cho phÐp phơ thc vµo vËt liƯu lµm s©n ë ®©y ta kh«ng tÝnh mµ chän b»ng b¶n ®¸y; t2 = 0,8m - B¶n cõ a - VÞ trÝ: cèng chÞu ¸p lùc n-íc tõ chiỊu thn nghÞch nªn ta bè trÝ cõ ë phÝa cã ®Çu n-íc cao h¬n b - ChiỊu dµi ®ãng cõ: v× tÇng thÊm dµy nªn ta chØ ®ãng cõ ®Õn mét ®é s©u nhÊt ®Þnh (cõ treo) ChiỊu dµi cõ S = (0.6 1)H S = 0.8H = 0.8 4,4 = 3,52(m) ta lÊy S = 3,5(m) ChiỊu dµy t-êng cõ: 0,4(m) ChiỊu réng cõ lÊy: 0,6(m) VËt liƯu lµm cõ: bª t«ng cèt thÐp - Ch©n khay: lµm ë ®Çu b¶n ®¸y c¾m s©u vµo nỊn ®Ĩ t¨ng ỉn ®Þnh vµ kÐo dµi ®-êng viỊn thÊm SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết - Tho¸t n-íc thÊm: cèng lµm viƯc chiỊu nªn ®o¹n s©n tiªu n¨ng phÝa s«ng tiÕp gi¸p b¶n ®¸y kh«ng ®ơc lç §o¹n nµy ®ãng vai trß nh- s©n tr-íc ng¾n n-íc s«ng lín.Ta chän ®o¹n kh«ng ®ơc lç lµ 6(m) - S¬ bé kiĨm tra chiỊu dµi ®-êng viỊn thÊm KiĨm tra theo ®iỊu kiƯn sau: Ltt C H Trong ®ã: Ltt = L® + Ln (chiỊu dµi tÝnh to¸n ®-êng viỊn thÊm) m L®: chiỊu dµi tỉng céng cđa c¸c ®o¹n th¼ng ®øng: L® = 0,6+24,5+0,4+0,6+0,4 = 11(m) Ln: Tỉng chiỊu dµi ®o¹n n»m ngang ; Ln = 16,5+12+6=34,5 m m: hƯ sè hiƯu qu¶ trªn hai cét n-íc thÊm trªn c¸c ®o¹n th¼ng ®øng so víi c¸c ®o¹n n»m ngang V× cã hµng cõ nªn m = 1.5 C: hƯ sè phơ thc vµo lo¹i ®Êt nỊn, víi c¸t pha lÊy C = (phơ lơc 3) H: chªnh lƯch cét n-íc th-ỵng h¹ l-u cèng VËy: Ltt = 11 + 34.5 = 34 (m) + Tr-êng hỵp ®ång lµ mùc n-íc max vµ ngoµi s«ng lµ mùc n-íc th× : H = 3.5 m Khi ®ã: C H = 17.5 < Ltt = 34 m + Tr-êng hỵp ®ång lµ mùc n-íc vµ ngoµi s«ng lµ mùc n-íc max th×: H = 4m Khi ®ã: C H = 20 < Ltt = 34 m Nh- vËy chiỊu dµi ®-êng viỊn thÊm s¬ bé tÝnh to¸n nh- trªn lµ ®¶m b¶o ®é bỊn thÊm chung III - Nèi tiÕp cèng víi th-ỵng h¹ l-u: - Nèi tiÕp th-ỵng l-u: Gãc më cđa t-êng vỊ phÝa tr-íc lÊy víi tg1 = H×nh thøc t-êng lµ mỈt trơ nèi tiÕp víi kªnh th-ỵng l-u, ®¸y ®o¹n kªnh nèi tiÕp víi kªnh th-ỵng l-u ®-ỵc x©y b»ng ®¸ cã chiỊu dµy 0,5m PhÝa d-íi cã tÇng ®Ưm c¸t dµy 15cm - Nèi tiÕp h¹ l-u: - Gãc më cđa t-êng vỊ phÝa sau tg2 = h×nh thøc t-êng lµ t-êng xo¾n vá ®ç, chiỊu dµi kÐo hÕt bĨ tiªu n¨ng - S©n tiªu n¨ng: B»ng bª t«ng ®ỉ t¹i chç cã bè trÝ lç tho¸t n-íc ë ci bĨ ChiỊu dµy s©n x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: t = 0.15.V1 h1 Trong ®ã: V1 vµ h1 lµ l-u tèc & chiỊu s©u chç ®Çu ®o¹n n-íc nh¶y ChiỊu dµy lÊy ts = 0,4(m) - S©n sau: ®-ỵc x©y b»ng ®¸ l¸t khan cã bè trÝ lç tho¸t n-íc so le nhau, phÝa d-íi cã tÇng ®Ưm h×nh thøc läc ng-ỵc ChiỊu dµi ®-ỵc x¸c ®Þnh Ls = K q H H: Chªnh lƯch mùc n-íc th-ỵng h¹ l-u: H = m SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 10 Đồ án môn học Thủy công q= GVHD: Lã Bá Thiết Q 86 4,3 (m3/s) (L-u l-ỵng ®¬n vÞ ë ci s©n tiªu n¨ng) bs 20 K: HƯ sè phơ thc vµo chÊt ®Êt (lÊy k = 15) VËy Ls = 15 4,3 = 43,99(m) Ch-¬ng 4: TÝnh to¸n thÊm d-íi ®¸y cèng I - Nh÷ng vÊn ®Ị chung: Mơc ®Ých: X¸c ®Þnh l-u l-ỵng thÊm q, lùc thÊm ®Èy ng-ỵc lªn ®¸y cèng wt , gra®ien thÊm J Tr-êng hỵp tÝnh to¸n: tÝnh to¸n víi tr-êng hỵp chªnh lƯch mùc n-íc th-ỵng h¹ l-u lín nhÊt; ë ®©y ta chØ tÝnh cho tr-êng hỵp: Mùc n-íc ®ång lµ mùc n-íc min(2), mùc n-íc s«ng lµ mùc n-íc max(5,0)dßng thÊm ng-ỵc Ph-¬ng ph¸p tÝnh: TÝnh theo ph-¬ng ph¸p vÏ l-íi thÊm b»ng tay II - TÝnh thÊm cho tr-êng hỵp ®· chän Mùc n-íc ®ång lµ 2,0 mùc n-íc s«ng lµ 5,0 VÏ l-íi thÊm: vÏ theo ph-¬ng ph¸p ®óng dÇn Dùa vµo s¬ ®å thÊm ta x¸c ®Þnh ®-ỵc n = 20 d¶i vµ m = èng dßng Dïng l-íi thÊm ®Ĩ x¸c ®Þnh c¸c ®Ỉc tr-ng cđa dßng thÊm a X¸c ®Þnh ¸p lùc thÊm ®Èy ng-ỵc w®n Cét n-íc thÊm t¹i ®iĨm x nµo ®ã c¸ch ®-êng thÊm ci cïng i d¶i sÏ lµ: hx = i H n H: chªnh lƯch cét n-íc tr-íc vµ sau cèng: H = m = 3.1 (m) 20 hB = 9.5 = 1.9 (m) 20 hA = 15.5 n.hA n.hB Tõ kÕt qu¶ trªn ta vÏ ®-ỵc biĨu ®å ¸p lùc thÊm d-íi ®¸y c«ng tr×nh vµ tÝnh ®-ỵc tỉng ¸p lùc ®Èy ng-ỵc hA hB ) n L(hh t ) = 3.1 1.9 ) 10 12(1 0.7) =300+204= 504 (kN/m) = 10 12 ( w®n = wt + w1 = n.L( b X¸c ®Þnh gra®ien thÊm Gra®ien thÊm trung b×nh t¹i « l-íi bÊt kú cã ®o¹n s sÏ lµ: Jtb = H , n.s øng víi c¸c trung ®o¹n ë c¸c « l-íi ë cưa cđa dßng thÊm SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 11 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết s1 = 1.2; s2 = 2.4; s3 = 4.0; s4 = 5.2 Ta cã Jtb t-¬ng øng lµ: JTb1 = 211.10-3 Jtb2 = 105.10-3 Jtb3 = 63.10-3 Jtb4 = 49.10-3 Do ®ã ta vÏ ®-ỵc biĨu ®å gra®ien thÊm t¹i cưa (Jra) vµ x¸c ®Þnh ®-ỵc: Jr = Jbh max = 230.10-3 III - KiĨm tra ®é bỊn thÊm cđa nỊn KiĨm tra ®é bỊn thÊm chung: Theo c«ng thøc: Jtb J K tb kn tb Trong ®ã: Jk Gra®ien thÊm tíi h¹n trung b×nh (b¶ng P3-2), ®Êt c¸t h¹t nhá - víi c«ng tr×nh cÊp III, lÊy Jktb = 0.22 = 220.10-3 kn: hƯ sè tin cËy (kn = 1.15) tb J 0.22 Ta cã: K = 0.191 191 10 3 kn 1.15 Jtb: Gra®ien trung b×nh vïng thÊm tÝnh to¸n Jtb = H Ttt Ttt: chiỊu s©u tÝnh to¸n cđa nỊn - phơ thc vµo L0 S0 L0: h×nh chiÕu ngang L0 = 34.5(m) S0: h×nh chiÕu ®øng cđa ®-êng viỊn S0 =5.5(m) Ta cã: L0 34.5 6.27 = S 5.5 Ta lÊy Ttt = 0.5 L0= 0.5 34.5 = 17.25 : Tỉng hƯ sè søc c¶n cđa ®-êng viỊn thÊm, tÝnh theo ph-¬ng ph¸p cđa Trugp (ph-¬ng ph¸p hƯ sè søc kh¸ng) = V + n’ + n’’ + c + r Trong ®ã: a 0.4 0.463 = 0.44 + 17.25 Ttt ( L L2 ) 0.5 (14 9) 0.5 n’= = = 1.24 16.5 Ttt L 0.5 10 0.5 0.45 n”= = 16.5 Ttt v= 0.44 + S Ttt S c= 1.5 + = 0.51 S Ttt 0.45 Ttt 0.5 ra= 0.44 - a 0.4 0.44 0.42 Ttt 16.5 VËy: = 3.08 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 12 Đồ án môn học Thủy công Jtb= GVHD: Lã Bá Thiết H 4.05 0.0797 ; Ta thÊy: Jtb < Jktb > §Êt nỊn kh«ng bÞ Ttt 16.5 3.08 tr«i KiĨm tra ®é bỊn thÊm cơc bé: Theo c«ng thøc: Jr < Jk Jr: trÞ sè gra®ien thÊm cơc bé ë cưa Jr = 230.10-3 Jk: TrÞ sè gra®ien thÊm tíi h¹n cơc bé (Tra P3 -1) Jk phơ thc vµo = d 60 9 d10 Ta cã: Jgh = Jk = 0.6 = 60010-3 Nh- vËy: Jr < Jk Nªn kh«ng cã hiƯn t-ỵng xãi ngÇm c¬ häc t¹i mỈt c¾t cưa Ch-¬ng 5: TÝnh to¸n ỉn ®Þnh cèng I - Mơc ®Ých vµ tr-êng hỵp tÝnh to¸n: Mơc ®Ých: KiĨm tra ỉn ®Þnh cèng vỊ tr-ỵt, lËt, ®Èy nỉi, yªu cÇu chØ kiĨm tra ỉn ®Þnh tr-ỵt Tr-êng hỵp tÝnh to¸n - TÝnh to¸n cho tr-êng hỵp: mùc n-íc ®ång lµ mùc n-íc (+2,0) Mùc n-íc ngoµi s«ng lµ mùc n-íc max (+5,0) II - TÝnh to¸n ỉn ®Þnh tr-ỵt cho tr-êng hỵp ®· chän X¸c ®Þnh lùc t¸c dơng lªn m¶ng tÝnh to¸n a C¸c lùc th¼ng ®øng (tÝnh s¬ bé) * Träng l-ỵng b¶n ®¸y cèng: - DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang: F = 121.5 - 0.5 11 10 = 12.75( m2) Gb® = b.F.B = 2,41212.75 = 367,2 T * Träng l-ỵng mè gi÷a vµ mè bªn: DiƯn tÝch mè gi÷a vµ mè bªn lµ: F =0.523.142+111+120.52 =24,17(m2) ChiỊu cao mè lµ H = 7.2-1 =6.2 (m) Gmè = FH2.4 = 24.176.22.4 = 359.6 T * Träng l-ỵng cÇu giao th«ng: - ChiỊu dµi cÇu: Lc = 11.8+2 =13.2 (m) (2m lµ chiỊu dµi t¨ng thªm vỊ phÝa) - DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang cÇu: F = 6 0.9 - 40.2 - 0.80.32- 0.820.4 -20.4 =2,68 m2 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 13 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết GcÇu = b.F.Lc = 2.42.6813.8 = 88.76 T * Träng l-ỵng t-êng ngùc: - ChiỊu dµi t-êng: Lt = b - 2= 11.8 - =9.8 m - DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang t-êng: F = Ft = 1.60.6 -1.0,3 = 0.66 m2 Gt = Ft.Lt.b = 0.669.82,4 = 15.5 T * Träng l-ỵng cÇu c«ng t¸c: - ChiỊu dµi cÇu c«ng t¸c: Lct = 11.8 m F1 = 30,3 = 0,9 m2 - DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang: F2 = 20,36.5 + 20,22 = 4.7 m2 Gct = b.[F1 11.8+ F20.44] = 2,4.(0,911.8 + 4.70.44) = 43.5 T * Träng l-ỵng cÇu th¶ phai: - DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang: F = 20,31 = 0,6 m2 Gp = bFb = 2,40,611.8 = 17 T(Träng l-ỵng cđa c¶ cÇu) * Träng l-ỵng n-íc cèng: - PhÝa s«ng: = 146.6 T H = Zs«ng max - Z®¸y cèng = 6- = m GTL = 139.85 - PhÝa ®ång: 1199.8= 88.2 T H = Z®ång - Z®¸y kªnh = - = m GHL = *Trängl-ỵng cưa van:Lµm b»ng thÐp: Gcv=qHl0 (GTTC tËp I) Trong ®ã: + l0 : chiỊu dài cưa van; l0= 4.9 +0.3 = 5.2 (m) + H: ChiỊu cao cưa van; H = 4.6+0.5= 5.1 (m) q: Träng l-ỵng phÇn déng cđa cưa van ph¼ng tÝnh cho m2 lç cèng q = 60(Hcl0)1/3-601.4 =60(2.35.2)1/3- 601.4 =29.4 daN/m2 Hc Cét n-íc tÝnh to¸n tai t©m lç cèng Hc= 2.3 m Gcv1 = 29.45.25.1 0.1= 78.1 T Träng l-ỵng cưa van lµ Gcv = 156.2 T * C¸c lùc ®Èy ng-ỵc: - Áp lùc thủ tÜnh: Wtt = (0.7 + 1) .1211.8=240.7 T - Áp lùc thÊm: W th = 3011.8 = 354 T b C¸c lùc ngang (tÝnh s¬ bé) - Áp lùc n-íc phÝa s«ng: WS = SVTH: Cao Thò Thúy Vân 1 n H s2 b = 11.8 = 147.5 T 2 Trang 14 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết §iĨm ®Ỉt c¸nh tay ®ßn c¸ch ®¸y ®o¹n - Áp lùc n-íc phÝa ®ång: W ® = Hs +1= 2.67 m 1 n H d2 b = 1.2 11.8 = 5.9 T 2 H® +1 = 1.33 m - Áp lùc bÞ ®éng ë ch©n khay h¹ l-u: Eb® =( H2 Kb +2CH Kb )11,8 §iĨm ®Ỉt c¸nh tay ®ßn c¸ch ®¸y ®o¹n Trong ®ã: = bh = ®n + n =1,9(T/m8) Kb=tg2(450+ ) =1.89 (víi = 180) C =Cbh = 0.3(T/m2) Eb® =( 1.9 12 1.89 0.3 1.89 )11.8=30.9 (TÊn) - Áp lùc chđ ®éng ë ch©n khay th-ỵng l-u: Ec= ( H2 Kc 2CH Kc + 2C )11.8 Trong ®ã:Kc=tg2(450- bh ) =0,53 = bh = ®n + n =1,9 (T/m3) C =Cbh = 0,3(T/m2) = bh= 180 0.3 2 Ec®=( 1.9 0.53 0.3 0.53 )11.8 = 1.84(T) 2 - X¸c ®Þnh ¸p lùc ®¸y mãng: Theo s¬ ®å nÐn lƯch t©m: = P M0 F W P: Tỉng c¸c lùc th¼ng ®øng Mo:Tỉng m«men cđa c¸c lùc t¸c dơng lªn ®¸y mãng lÊy ®èi víi t©m O cđa m¶ng F: DiƯn tÝch ®¸y m¶ng , F = L.B = 14 x 11.8 = 165.2 (m2) W: m« ®un chèng n cđa ®¸y m¶ng ; w 2 BL 11.8 12 283.2(m ) = 6 §Ĩ tÝnh tỉng m« men cđa c¸c lùc t¸c dơng lªn ®¸y m¶ng lÊy ®èi víi t©m O cđa ®¸y; ta s¬ bé bè trÝ c¸c chi tiÕt vµ h¹ng mơc B¶ng 1: TÝnh m« men c¸c ngo¹i lùc t¸c dơng lªn b¶n ®¸y STT Tªn lùc B¶n ®¸y SVTH: Cao Thò Thúy Vân K hiƯu Lùc ®øng(T) G® 361.1 Lùc ngang Tay ®ßn(m ) M0(Tm) Trang 15 Đồ án môn học Thủy công 10 11 12 13 14 15 Trơ gi÷a vµ bªn CÇu GT T-êng ngùc CÇu c.t¸c Cưa van N-íc cèng (phÝa ®ång) N-íc cèng (phÝa s«ng) ¸p lùc thÊm ¸p lùc thủ tÜnh ¸p lùc n-íc TL ¸p lùc n-íc HL ¸p lùc ®Êt chđ ® ¸p lùc ®Êt bÞ ® CÇu th¶ phai GVHD: Lã Bá Thiết Gtr Gc Gt Gct Gcv GHL 359.6 88.76 15.5 43.5 156.2 3.3 3 177.52 -54.25 -130.5 -468.6 88.2 1.5 -132.3 GTL 146.6 4.5 659.7 Wth Wtt 354 240.7 0.48 169.92 Ws W® Ec® 147.5 5.9 1.84 2.67 1.67 0.33 393.8 -9.85 0.6 Eb® Gp 31.9 17/2 0.33 5.5 690.76 -10.53 +46.75 -46.75 591.2 111.54 P M0 F W 690.76 591.29 6.26 (T/m2) max= 165.2 283.2 690.76 591.29 2.09 (T/m2) min= 165.2 283.2 max 2.09 6.26 tb= 4.18 (T/m2) 2 Tõ c«ng thøc: Ta cã: Ph¸n ®o¸n kh¶ n¨ng tr-ỵt: xÐt ®iỊu kiƯn a ChØ sè m« h×nh: N= max N lim B Trong ®ã: B: ChiỊu réng m¶ng (chiỊu réng // víi lùc ®Èy) : Dung träng ®Êt nỊn (dung träng ®Èy nỉi); ®n= 2.45 1 0.9 (T/m3) n 0.61 1 = : hƯ sè rçng cđa ®Êt nỊn (c¸t pha = 0.61) (1 ) 1.52(1 0.61) tn k 2.45 n n N= 6.26 0.55 12 0.9 b ChØ sè chèng tr-ỵt: tg = tg + SVTH: Cao Thò Thúy Vân c tb 0.45 Trang 16 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết ,c: lµ gãc ma s¸t vµ lùc dÝnh cđa ®Êt nỊn tg = tg180 + 0.3 0.396 0.45 4.18 c Møc ®é cè kÕt: Cv = K t (1 e)t a n h0 4 Kt: hƯ sè thÊm (Kt = 210-6 m/s) e: hƯ sè rçng tù nhiªn cđa ®Êt (e = 0.61) t0: Thêi gian thi c«ng c«ng tr×nh (2 n¨m = 63.072106 (s)) a: hƯ sè nÐn cđa ®Êt (a = m2/N = 2104 m2/T) h0: ChiỊu dµy tÝnh to¸n cđa líp cè kÕt lÊy = B ; h0 = B = 12 (m) VËy: Cu = 10 6 (1 0.61)63.072 10 0.7 12 Trong ®iỊu kiƯn trªn, ®iỊu kiƯn trªn, ®iỊu kiƯn vµ kh«ng tho¶ m·n vËy c«ng tr×nh cã thĨ x¶y tr-ỵt hçn hỵp (Trong ®å ¸n nµy chØ yªu cÇu kiĨm tra tr-ỵt ph¼ng) 4- TÝnh to¸n tr-ỵt ph¼ng: §iỊu kiƯn cđa cèng ®-ỵc ỉn ®Þnh khi: Nc.Ntt Trong ®ã: m R kn nc: HƯ sè tỉ hỵp t¶i träng nc = m: hƯ sè ®iỊu kiƯn lµm viƯc m = kn: hƯ sè tin cËy (c«ng tr×nh cÊp III) kn = 1.15 Ntt = Ttl + Ectl - Thl (ph-¬ng ngang)= W1 + Ec1 - w2 = 147.5+1.84 -5.9 = 143.44 (T) R: Gi¸ trÞ tÝnh to¸n cđa lùc chèng tr-ỵt giíi h¹n R = P.tg+m1.Ebhl+FC m1: hƯ sè ®iỊu kiƯn lµm viƯc cã xÐt ®Õn quan hƯ gi÷a ¸p lùc bÞ ®éng cđa ®Êt víi chun vÞ ngang cđa cèng V× kh«ng cã tµi liƯu thÝ nghiƯm tr-ỵt nªn lÊy m1 = 0,7 VËy: R = 690.7.tg18o + 0,7 31.9 + 165.20,3 = 296.25 (T) Do ®ã; Ntt.nc = 143.44 x = 143.44 m R 296.25 => VËy c«ng tr×nh kh«ng bÞ tr-ỵt Ta thÊy: nc.Ntt = 143.44 < Kn ph¼ng Ch-¬ng : TÝnh to¸n kÕt cÊu b¶n ®¸y cèng I - Më ®Çu: Mơc ®Ých: x¸c ®Þnh s¬ ®å ngo¹i lùc, tÝnh to¸n néi lùc vµ bè trÝ cèt thÐp b¶n ®¸y cèng (ChØ yªu cÇu x¸c ®Þnh s¬ ®å ngo¹i lùc, tÝnh kÕt cÊu b¶n ®¸y cèng theo ph-¬ng ph¸p dÇm trªn nỊn ®µn håi) Tr-êng hỵp tÝnh to¸n: - TÝnh to¸n tr-êng hỵp bÊt lỵi vỊ mỈt chÞu lùc cđa b¶n ®¸y (khi chªnh lƯch mùc n-íc th-ỵng h¹ l-u lín nhÊt) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 17 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Chän b¶ng tÝnh to¸n: ViƯc tÝnh to¸n kÕt cÊu b¶n ®¸y cÇn tiÕn hµnh cho c¸c b¨ng kh¸c (tÝnh nh- bµi to¸n ph¼ng, lÊy chiỊu réng b¨ng b = m) Trong ®å ¸n chØ yªu cÇu tÝnh to¸n cho b¨ng ë sau cưa van II - TÝnh to¸n ngo¹i lùc t¸c dơng: Trªn b¨ng cđa m¶ng c¸c ngo¹i lùc t¸c dơng lªn b¶n ®¸y bao gåm: Lùc tËp trung tõ c¸c mè, lùc ph©n bè trªn b¨ng, c¸c t¶i träng bªn Lùc tËp trung tõ c¸c mè: §©y chÝnh lµ tỉng hỵp cđa ¸p lùc ®¸y c¸c mè ph¹m vi cđa b¨ng ®ang xÐt Th-êng xÐt riªng cho tõng mè G1, G2: Träng l-ỵng c¸c phÇn cđa mè G3: Träng l-ỵng t-êng ngùc G4: Träng l-ỵng cÇn c«ng t¸c G5: Träng l-ỵng cÇn giao th«ng G6: T¶i träng ng-êi vµ xe cé ®i l¹i trªn cÇu T1, T2: ¸p lùc ngang cđa n-íc tõ th-ỵng, h¹ l-u trun qua khe van (khi van ®ãng) C¸c lùc G3, G4, G5, G6, T1, T2 tÝnh ph¹m vi phơ tr¸ch cđa mè (nưa nhÞp cèng tÝnh cho bªn, hai nưa nhÞp bªn tÝnh cho mè gi÷a) KÕt qu¶ tÝnh theo b¶ng sau: TrÞ sè cđa lùc t¸c dơng lªn mè G3 G4 G5 G6 Lo¹i mè G1 G2 Mè bªn 37.2 52.08 3.875 10.87 22.19 10 Mè gi÷a 78.64 108.6 7.75 21.75 44.38 10 T1 36.8 73.7 T2 1.475 2.95 Ứng st th¼ng ®øng t¹i ®¸y mè ®-ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc nÐn lƯch t©m: m= Trong ®ã: G Mo Fm Wm G: Tỉng c¸c lùc th¼ng ®øng Fm: DiƯn tÝch ®¸y mè Wm: M« ®un chèng n cđa ®¸y mè M0:Tỉng m« men ngo¹i lùc lÊy víi t©m ®¸y mè a TÝnh cho mè bªn: Fmb = (m2) dL2 0.5 12 12 (m3) 6 136.22 80 29.37 (T/m2) A= 12 136.22 80 16 (T/m2) B= 12 Wn = SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 18 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Tõ biĨu ®å øng st ®¸y mè ta ®-ỵc trÞ sè b×nh qu©n PK ë gi÷a b¨ng tÝnh to¸n: Pk = 26,6(T/m2) Lùc t¸c dơng cđa mè trun cho b¶n ®¸y coi nh- lùc tËp trung, cã trÞ sè nh- sau: P'k = Pk.b.d Trong ®ã: b: chiỊu réng b¨ng tÝnh to¸n (b = 1m) d: ChiỊu dµy mè ë ®¸y (d = 0.5m) VËy P'k = Pk = 13.28 T/m2 KÕt qu¶ tÝnh theo b¶ng sau: Tªn t¶i mè träng Mè gi÷a Mè bªn Lo¹i TrÞ sè G C¸nh Mo (T/m) tay ®ßn + 130.2 G1 37.2 3.5 G2 52.08 2.5 G3 3.875 3.3 12.79 G4 10.87 32.61 G5 22.19 G6 136.22 - 130.2 44.38 10 20 T1 36.87 1.67 61.57 T2 1.475 0.333 G1 78.64 3.5 G2 108.4 2.5 G3 7.75 3.3 25.58 G4 21.75 65.25 G5 44.38 G6 176.1 256.1 271 271 88.76 10 20 T1 73.75 1.67 123.16 T2 2.95 0.333 b - TÝnh cho mè gi÷a: Fm =11.8 (m2); 272 0.49 0.98 362.8 520.92 Wn = 24 (m3) 272 140.12 17.2 (T/m2) 11.8 24 272 140.12 28.9 (T/m2) A= 11.8 24 B= Pk =26.46 (T/m2) P’k = 26.46 (T/m2) - C¸c lùc ph©n bè trªn b¨ng + Träng l-ỵng n-íc cèng: qo =n.hn.b Trong ®ã n = SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 19 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết hn: chiỊu dµy n-íc t¹i b¨ng tÝnh to¸n qo = = (T/m) + Träng l-ỵng b¶n ®¸y: qi = b.t.b Trong ®ã: b = 2.4 t: chiỊu dµy b¶n ®¸y (t = 1m) b: ChiỊu réng b¨ng tÝnh to¸n q1 = 2.4 = 2.4 (T/m) ¸p lùc ®Èy ng-ỵc (lùc thÊm + ¸p lùc thủ tÜnh) q2 =n.h®n.b Trong ®ã : h®n: cét n-íc ®Èy ng-ỵc t¹i b¨ng tÝnh to¸n (h®n = 4.55 m) q2 = 4.55 = 4.55 (T/m) + Ph¶n lùc cđa nỊn (s¬ bé coi nh- ph©n bè ®Ịu) q3 = Pp.b Trong ®ã: Pp: ph¶n lùc t¹i ®¸y mãng q3 = 8.058 = 8.058 (T/m) - Lùc c¾t kh«ng c©n b»ng a TrÞ sè x¸c ®Þnh tõ ph-¬ng tr×nh c©n b»ng tÜnh Q = P'K + 2L qi i 1 Trong ®ã: 2L: ChiỊu dµi b¨ng ®ang xÐt (2L = 14m) P'K = -2 (20.4 + 24.2) = -89.2 (T) qi = qo + q1 + q2 + q3 = -1.3 – 2.5 + 5.45 + = 9.7 (T/m) VËy: Q = -89.2 + 14 9.7 = 46.6 (T) b Ph©n phèi Q cho mè vµ b¶n ®¸y X¸c ®Þnh vÞ trÝ trơ trung hoµ : Y0= Fm Y1 Fd Y2 Fm Fd Fm:tỉng diƯn tich c¸c mè F®:diƯn tÝch phÇn b¶n ®¸y Y1,Y2:träng t©m cđa c¸c mè vµ träng t©m b¶n ®¸y Trong ®ã: Y0= 6.5 4.25 14 0.5 0.85 (m) 6.5 14 VÏ biĨu ®å momen tÜnh Sc cđa b¨ng tÝnh to¸n Trong ®ã Fc:diƯn tÝch phÇn bÞ c¾t Sc = Fc.yc yc : kho¶ng c¸ch tõ träng t©m phÇn bÞ c¾t ®Õn trơc trung hoµ XÐt hai phÇn: PhÇn I: b¶n ®¸y PhÇn II: t-êng mè *TÝnh cho phÇn I: Fc1=141 = 14 (m2) yc1= 0.85 + 0.5 = 1.35 (m) Sc1= 14 1.35 =18.9 (m3) *TÝnh cho phÇn II: Mè gi÷a: Fcg2= 6.5 = 6.5 (m2) ycg2= 0.85 2.4 (m) Scg2= 6.5 2.4 = 15.6 (m3) Mè bªn: Fcb2= 6.5 = 6.5 (m2) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 20 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Scb2= 6.5 2.4 = 15.6 (m3) Sc2= Scg2+ Scb2=15.6 = 31.2 (m3) TÝnh diƯn tÝch biĨu ®å Sc , phÇn t-¬ng øng víi mè (A1) vµ víi b¶n ®¸y (A2) Tõ S = 3F h FS 2h 3/ 6.5 31.2 135.2 3/ 18.9 12.6 A2 = 3/ A1= Ph©n phèi Q cho mè (Qm) vµ b¶n ®¸y (Q®) Qm = Q A1 135.2 46.6 42.63 (T) A1 A2 135.2 12.6 Q® = Q - Qm = 46.6 – 42.63 = 3.97 (T) Ph©n Qm Cho c¸c mè theo tØ lƯ diƯn tÝch ë ®©y ta bè trÝ c¸c mè cã diƯn tÝch b»ng lªn Qm ph©n bè t-¬ng ®-¬ng P’1 = P’2 = P’3 = P’4 = P’5 = Fm Qm 42.63 6.5 8.526 (T) Fm 6.5 Ph©n Qd cho b¶n ®¸y q4= Qd 3.97 0,142 2l 2,14 4, T¶i träng bªn: §Çu m¶ng tinh to¸n giap bê ®Êt, mè bªn Ph¹m vi ®Êt ®¾p ®µo mãng T¶i träng ®øng: S = d hd b lÊy b =1 (m) hd = 7.5 (m) d = 1.65 S = 1 1.65 7.5 = 12.38 (T/m) ¸p lùc ®Êt ngang E: hd 7.5 2.5 (m) 3 E= ( d hd b)hd ) 12.38 7.5 46.43 (T); vÞ trÝ E so víi ®¸y lµ = Momen ¸p lùc ®Êt ngang g©y Mđ = 46.43 2.5 = 116.075 (T.m) T¶i träng xe ®i l¹i qs = 10 (T/m) III TÝnh to¸n néi lùc vµ ph©n bè cèt thÐp: Dùa vµo c¸c lùc t¸c dơng vµ t¶i träng ph©n bè mãng ,th©n cèng ta dïng ph-¬ng ph¸p tra b¶ng ®Ĩ tra néi lùc vµ ph©n bè thep cho phï hỵp , ®¶m b¶o ®iỊu kiƯn ỉn ®Þnh chÞu lùc KÕt ln Qua ®å ¸n nµy em ®· hiĨu râ c«ng viƯc tÝnh to¸n thiÕt kÕ vµ quy tr×nh tÝnh to¸n, lùa chän c¸c kÕt cÊu c«ng tr×nh cèng lé thiªn,®iỊu kiƯn lµm viƯc cđa cèng vµ nh÷ng yªu cÇu kü tht tr×nh qu¸ tr×nh thiÕt kÕ SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 21 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Trªn ®©y lµ toµn béi néi dung ®å ¸n mµ em ®· ®-ỵc giao Do tr×nh ®é cã h¹n nªn qu¸ tr×nh lµm bµi kh«ng tr¸nh khái nh÷ng sai sãt chđ quan, em rÊt mong cã ®-ỵc sù chØ b¶o cđa c¸c thÇy bé m«n ®Ĩ em cã ®iỊu kiƯn kh¾c phơc nh÷ng sai sãt ®· m¾c ph¶i Ci cïng em ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy gi¸o bé m«n Thủ c«ng vµ thÇy gi¸o h-íng dÉn ®· chØ b¶o, gióp ®ì em hoµn thµnh ®å ¸n nµy SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 22