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 tíi níc cho 35.000ha rng, tiªu níc 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 lu lỵng vµ mùc níc thiÕt kÕ: Đề Qtiªumax Z®ångmin (m3/s) (m) 86C 86 Zs«ngTK (m) Z®ångmax (m) Zs«ngmin (m) Zs«ngmax (m) Z®ångmin 5,22 6,65 6,30 6,35 2,35 5,4 (m) 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: Trêng hỵp Zs«ng b×nh thêng 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 8,00 9,00 7,00 ChØ tiªu HƯ sè kh«ng ®Ịu () 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: - Tíi, tiªu níc 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 vỵt 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 lu lỵng, mùc níc lín nhÊt ®Ĩ tÝnh ỉn ®Þnh, kÕt cÊu: P = 1% - TÇn st mùc níc lín nhÊt ngoµi s«ng khai th¸c: P = 10% - C¸c hƯ sè vỵt t¶i n: + Träng lỵng b¶n th©n c«ng tr×nh: 1,05 + Áp lùc th¼ng ®øng cđa träng lỵng ®Êt: 1,20 + Áp lùc bªn cđa ®Êt: 1,20 + Áp lùc níc tÜnh, ¸p lùc thÊm ngỵc, ¸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 lu: 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 - Lu lỵng tÝnh to¸n: Q = Qtiªumax = 86 m3/s 2- TÝnh bỊ réng kªnh: * §é s©u mùc níc 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 Q 86 Tra b¶ng phơ lơc 8-1 (b¶ng tra TL) víi n = 0,025 ta cã: Rln = 3,5m LËp tû sè 4,22 H = = 1,206 3,5 Rln SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 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- Trêng hỵp tÝnh to¸n: Chän chªnh lƯch mùc níc thỵng h¹ lu 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 ngìng cèng: a- Cao tr×nh ngìng: ®Ĩ t¨ng kh¶ n¨ng th¸o ta chän ngìng cèng ngang víi ®¸y kªnh thỵng lu, Zng = +1,0 m b- H×nh thøc ngìng: ®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 H h 4444.14 +1 hh H×nh 1: S¬ ®å tÝnh khÈu diƯn cèng ngìng ®Ønh réng H0 = H + v 02 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: - n: hƯ sè lu 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 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công b = GVHD: Lã Bá Thiết 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), lỵn 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 lỵn 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 Trêng hỵp tÝnh to¸n: Trêng hỵp mùc níc s«ng nhá nhÊt vµ mùc níc ®ång lín Nhng trêng hỵp nµy yªu cÇu d©ng níc mµ kh«ng më hÕt cưa van, chØ më ®đ ®Ĩ th¸o lu lỵng thiÕt kÕ, ë ®©y còng yªu cÇu tÝnh víi chÕ ®é më ®Ịu c¸c cưa Tøc lµ phÝa h¹ lu mùc níc xng cao tr×nh: +3,30m PhÝa thỵng lu møc níc ë cao tr×nh: +6,65m chän Qtt = 86m3/s = Qmax tiªu Lu lỵng tÝnh to¸n tiªu n¨ng: XÐt trêng hỵp mùc níc h¹ lu cèng kh«ng phơ thc lu lỵng th¸o qua cèng Khi mùc níc thỵng lu ®· khèng chÕ, Qtt chÝnh lµ lu lỵng th¸o thiÕt kÕ cđa cèng Khi ®ã cÇn x¸c ®Þnh ®é më a cđa cèng theo c«ng thøc ch¶y díi cưa cèng Q=bhc g H o hc =ba g ( H o a) Trong ®ã: :hƯ sè co hĐp bªn; F(c) = 86 Q = =0,831 3/ bH o 0,95.11,8.4,4 / =0,95:hƯ sè lu 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: SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 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 thíc 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 níc nh¶y øng víi hc Z2: ®é chªnh lƯch cét níc 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 lu tèc ë cưa cđa bĨ lÊy b = 0,95 hh: mùc níc ë h¹ lu 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: = h”c - hh + TÝnh h”c: Ta cã: Eo= Ho + P = (5,4 - 1) + = 4,4(m) q 7,29 0,831 F(c) = E / 0,95 4,4 / Tra b¶ng (15-1) ta cã: c’’ = 0,678 h"c = Eo c’’ = 4,40,678 = 2,98m VËy: d0 = 2,98 - 2= 0,98(m) Khi ®ã so víi ®¸y bĨ cét níc 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 = 3,27(m) 3/ 0,95 5,38 TÝnh: .h”c = 1,07 3,27 = 3,5(m) Z2 = 7,29 7, 29 = 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) + ChiỊu dµi bĨ tiªu n¨ng: Lb = L1 + Ln Trong ®ã: L1: chiỊu dµi níc r¬i tõ ngìng cèng xng s©n tiªu n¨ng L1 = hk ( P 0.35hk ) P: ChiỊu cao ngìng 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 níc 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 thíc ®µo bĨ lµ: - §é s©u ®µo: d = 0,98(m); - ChiỊu dµi: Lb = 13(m) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 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 Têng ngùc: a - C¸c giíi h¹n cđa têng + Cao tr×nh ®¸y têng: Z®t = Ztt + Ztt: cao tr×nh mùc níc tÝnh to¸n Ztt = 4,40m : ®é lu 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 têng : 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 níc s«ng b×nh thêng D = 200 (m) H: Cét níc ®ång: H = 4,4m : gãc hỵp bëi trơc däc cđa hå vµ híng 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 trêng hỵp ®ang xÐt lµ sãng níc s©u H > 0.5 tÝnh c¸c ®¹i lỵng kh«ng thø nguyªn gh g gt 9.81 3600 7567.7 0.032 ; 23 V 28 V V gh g gD 9.81 200 2.5 0.003 ; 0.53 2 V V V 28 gh g 0.53 Chän trÞ sè nhá trÞ sè trªn ta cã: 0.003 ; 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 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 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 : V D cos h' = 210 g H -6 V: vËn tèc giã b×nh qu©n lín nhÊt V = 18 (m/s) D: ®µ giã øng víi mùc níc lín nhÊt D = 300 (m) H: cét níc s«ng H = 6,0(m) 18 300 0,025.10 3 9.81 + TÝnh s : s = Ks K1% h gh g gt 9.81 3600 11772 0.085 ; 4.2 TÝnh V 18 V V gh g gD 9.81 300 9.1 0.0055 ; 0.75 2 V V 18 V gh gi¸ trÞ nhá nhÊt: 0.0055 h = 0.18 V g 0.75 = 1.38 V g 9.81 1.38 2.97 (m) TÝnh = 2 3.14 gH TÝnh hs1%=K1% h ; Víi K1%=f( ) V h' = 210-6 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) §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 têng b, KÕt cÊu têng: gåm dÇm ®ì vµ b¶n mỈt Bè trÝ dÇm ®ì ë ®Ønh vµ ®¸y têng 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 níc 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 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết - 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 lỵn 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 tríc, c¸c b¶n cõ, ch©n khay 1, S©n tríc: 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 níc 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 níc tõ chiỊu thn nghÞch nªn ta bè trÝ cõ ë phÝa cã ®Çu níc 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 têng 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 - Tho¸t níc 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 tríc ng¾n níc 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 níc 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 níc thỵng h¹ lu cèng VËy: Ltt = 11 + 34.5 = 34 (m) 1.5 + Trêng hỵp ®ång lµ mùc níc max vµ ngoµi s«ng lµ mùc níc th× : H = 3.5 m Khi ®ã: C H = 17.5 < Ltt = 34 m SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết + Trêng hỵp ®ång lµ mùc níc vµ ngoµi s«ng lµ mùc níc 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 thỵng h¹ lu: - Nèi tiÕp thỵng lu: Gãc më cđa têng vỊ phÝa tríc lÊy víi tg1 = H×nh thøc têng lµ mỈt trơ nèi tiÕp víi kªnh thỵng lu, ®¸y ®o¹n kªnh nèi tiÕp víi kªnh thỵng lu ®ỵc x©y b»ng ®¸ cã chiỊu dµy 0,5m PhÝa díi cã tÇng ®Ưm c¸t dµy 15cm - Nèi tiÕp h¹ lu: - Gãc më cđa têng vỊ phÝa sau tg2 = h×nh thøc têng lµ têng 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 níc 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 lu tèc & chiỊu s©u chç ®Çu ®o¹n níc 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 níc so le nhau, phÝa díi cã tÇng ®Ưm h×nh thøc läc ngỵc ChiỊu dµi ®ỵc x¸c ®Þnh Ls = K q H H: Chªnh lƯch mùc níc thỵng h¹ lu: H = m q= Q 86 4,3 (m3/s) (Lu lỵng ®¬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 díi ®¸y cèng I - Nh÷ng vÊn ®Ị chung: Mơc ®Ých: X¸c ®Þnh lu lỵng thÊm q, lùc thÊm ®Èy ngỵc lªn ®¸y cèng wt , gra®ien thÊm J Trêng hỵp tÝnh to¸n: tÝnh to¸n víi trêng hỵp chªnh lƯch mùc níc thỵng h¹ lu lín nhÊt; ë ®©y ta chØ tÝnh cho trêng hỵp: Mùc níc ®ång lµ mùc níc min(2), mùc níc s«ng lµ mùc níc max(5,0)dßng thÊm ngỵc Ph¬ng ph¸p tÝnh: TÝnh theo ph¬ng ph¸p vÏ líi thÊm b»ng tay II - TÝnh thÊm cho trêng hỵp ®· chän Mùc níc ®ång lµ 2,0 mùc níc s«ng lµ 5,0 VÏ líi 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 líi thÊm ®Ĩ x¸c ®Þnh c¸c ®Ỉc trng cđa dßng thÊm a X¸c ®Þnh ¸p lùc thÊm ®Èy ngỵc w®n SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 10 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Cét níc 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 níc tríc vµ sau cèng: H = m = 3.1 (m) 20 4.0 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 díi ®¸y c«ng tr×nh vµ tÝnh ®ỵc tỉng ¸p lùc ®Èy ngỵc h A 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 « líi bÊt kú cã ®o¹n s sÏ lµ: Jtb = H , øng n.s víi c¸c trung ®o¹n ë c¸c « líi ë cưa cđa dßng thÊm s1 = 1.2; s2 = 2.4; s3 = 4.0; s4 = 5.2 Ta cã Jtb t¬ng øng lµ: JTb1 = 211.10-3 Jtb3 = 63.10-3 Jtb2 = 105.10-3 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 0.22 J 0.191 191 10 3 Ta cã: K = 1.15 kn 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) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 11 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 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: 0.4 a 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 S 0.5 Ttt S c= 1.5 + = 0.51 Ttt 0.45 S Ttt v= 0.44 + ra= 0.44 - a 0.4 0.44 0.42 Ttt 16.5 VËy: = 3.08 Jtb= H 4.05 0.0797 ; Ta thÊy: Jtb < Jktb > §Êt nỊn kh«ng bÞ tr«i Ttt 16.5 3.08 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 d 10 Ta cã: Jgh = Jk = 0.6 = 60010-3 Nh vËy: Jr < Jk Nªn kh«ng cã hiƯn tỵng xãi ngÇm c¬ häc t¹i mỈt c¾t cưa Ch¬ng 5: TÝnh to¸n ỉn ®Þnh cèng I - Mơc ®Ých vµ trêng hỵp tÝnh to¸n: Mơc ®Ých: KiĨm tra ỉn ®Þnh cèng vỊ trỵt, lËt, ®Èy nỉi, yªu cÇu chØ kiĨm tra ỉn ®Þnh trỵt Trêng hỵp tÝnh to¸n - TÝnh to¸n cho trêng hỵp: mùc níc ®ång lµ mùc níc (+2,0) Mùc níc ngoµi s«ng lµ mùc níc max (+5,0) II - TÝnh to¸n ỉn ®Þnh trỵt cho trêng hỵp ®· chän X¸c ®Þnh lùc t¸c dơng lªn m¶ng tÝnh to¸n SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 12 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết a C¸c lùc th¼ng ®øng (tÝnh s¬ bé) * Träng lỵng 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 lỵng 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 lỵng 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 GcÇu = b.F.Lc = 2.42.6813.8 = 88.76 T * Träng lỵng têng ngùc: - ChiỊu dµi têng: Lt = b - 2= 11.8 - =9.8 m - DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang têng: F = Ft = 1.60.6 -1.0,3 = 0.66 m2 Gt = Ft.Lt.b = 0.669.82,4 = 15.5 T * Träng lỵng cÇu c«ng t¸c: - ChiỊu dµi cÇu c«ng t¸c: Lct = 11.8 m - DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang: F1 = 30,3 = 0,9 m2 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 lỵng cÇu th¶ phai: - DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang: F = 20,31 = 0,6 m2 Gp = bFb = 2,40,611.8 = 17 T(Träng lỵng cđa c¶ cÇu) * Träng lỵng níc cèng: - PhÝa s«ng: H = Zs«ng max - Z®¸y cèng = 6- = m GTL = 139.85 = 146.6 T - PhÝa ®ång: H = Z®ång - Z®¸y kªnh = - = m GHL = 1199.8= 88.2 T *Tränglỵng 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) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 13 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết + H: ChiỊu cao cưa van; H = 4.6+0.5= 5.1 (m) q: Träng lỵng 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 níc tÝnh to¸n tai t©m lç cèng Hc= 2.3 m Gcv1 = 29.45.25.1 0.1= 78.1 T Träng lỵng cưa van lµ Gcv = 156.2 T * C¸c lùc ®Èy ngỵc: - Áp lùc thủ tÜnh: Wtt = (0.7 + 1) .1211.8=240.7 T - Áp lùc thÊm: Wth = 3011.8 = 354 T b C¸c lùc ngang (tÝnh s¬ bé) - Áp lùc níc phÝa s«ng: WS = 1 n H s2 b = 11.8 = 147.5 T 2 §iĨm ®Ỉt c¸nh tay ®ßn c¸ch ®¸y ®o¹n - Áp lùc níc 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 lu: 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) 2C 2 - Áp lùc chđ ®éng ë ch©n khay thỵng lu: Ec= ( H Kc -2CH Kc + )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 Ec®=( 1.9 12 0.53 0.3 0.53 0.3 )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 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 14 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 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) BL2 11.8 12 283.2(m ) W: m« ®un chèng n cđa ®¸y m¶ng ; w = 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 Trơ gi÷a vµ bªn CÇu GT Têng ngùc CÇu c.t¸c Cưa van Níc cèng (phÝa ®ång) Níc cèng (phÝa s«ng) ¸p lùc thÊm ¸p lùc thủ tÜnh ¸p lùc níc TL ¸p lùc níc HL ¸p lùc ®Êt chđ ® ¸p lùc ®Êt bÞ ® CÇu th¶ phai 10 11 12 13 14 15 K hiƯu G® Gtr Gc Gt Gct Gcv GHL Tay ®ßn(m) 0 3.3 3 M0(Tm) 0 177.52 -54.25 -130.5 -468.6 88.2 1.5 -132.3 146.6 4.5 659.7 Wth Wtt Ws W® Ec® Eb® Gp 354 240.7 0.48 2.67 1.67 0.33 0.33 5.5 690.76 169.92 393.8 -9.85 0.6 -10.53 +46.75 -46.75 591.2 GTL Lùc ®øng(T) 361.1 359.6 88.76 15.5 43.5 156.2 Lùc ngang 147.5 5.9 1.84 31.9 17/2 111.54 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 trỵt: 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= n 1 2.45 0.9 (T/m3) 0.61 : hƯ sè rçng cđa ®Êt nỊn (c¸t pha = 0.61) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 15 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết tn k (1 ) 1.52(1 0.61) 2.45 n n N= 6.26 0.55 12 0.9 b ChØ sè chèng trỵt: tg = tg + c tb 0.45 ,c: lµ gãc ma s¸t vµ lùc dÝnh cđa ®Êt nỊn tg = tg180 + c Møc ®é cè kÕt: Cv = K t (1 e)t a n h0 0.396 0.45 4.18 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 trỵt hçn hỵp (Trong ®å ¸n nµy chØ yªu cÇu kiĨm tra trỵt ph¼ng) 4- TÝnh to¸n trỵt 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 trỵt 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 trỵt 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 trỵt ph¼ng Ta thÊy: nc.Ntt = 143.44 < Kn 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) Trêng hỵp tÝnh to¸n: - TÝnh to¸n trêng hỵp bÊt lỵi vỊ mỈt chÞu lùc cđa b¶n ®¸y (khi chªnh lƯch mùc níc thỵng h¹ lu lín nhÊt) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 16 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 Thêng xÐt riªng cho tõng mè G1, G2: Träng lỵng c¸c phÇn cđa mè G3: Träng lỵng têng ngùc G4: Träng lỵng cÇn c«ng t¸c G5: Träng lỵng cÇn giao th«ng G6: T¶i träng ngêi vµ xe cé ®i l¹i trªn cÇu T1, T2: ¸p lùc ngang cđa níc tõ thỵng, h¹ lu 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) Lo¹i mè Mè bªn Mè gi÷a G1 37.2 78.64 G2 52.08 108.64 KÕt qu¶ tÝnh theo b¶ng sau: TrÞ sè cđa lùc t¸c dơng lªn mè G3 G4 G5 G6 3.875 10.87 22.19 10 7.75 21.75 44.38 10 T1 36.87 73.75 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 = 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) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 17 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết VËy P'k = Pk = 13.28 T/m2 KÕt qu¶ tÝnh theo b¶ng sau: Lo¹i TrÞ sè G1 Mè gi÷a Mè bªn mè Tªn t¶i träng G C¸nh tay Mo (T/m) ®ßn + 37.2 3.5 130.2 G2 52.08 2.5 G3 3.875 3.3 12.79 G4 10.87 32.61 G5 22.19 G6 T1 136.22 - 130.2 44.38 10 20 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 lỵng níc cèng: qo =n.hn.b Trong ®ã n = hn: chiỊu dµy níc t¹i b¨ng tÝnh to¸n qo = = (T/m) + Träng lỵng 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) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 18 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết ¸p lùc ®Èy ngỵc (lùc thÊm + ¸p lùc thủ tÜnh) q2 =n.h®n.b Trong ®ã : h®n: cét níc ®Èy ngỵc 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: têng 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= 6.5 0.85 2.4 (m) Scg2= 6.5 2.4 = 15.6 (m3) Mè bªn: Fcb2= 6.5 = 6.5 (m2) 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 F S 2h 3/ 6.5 31.2 135.2 3/ 18.9 A2 = 12.6 3/ A1 = Ph©n phèi Q cho mè (Qm) vµ b¶n ®¸y (Q®) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 19 Đồ án môn học Thủy công Qm = Q GVHD: Lã Bá Thiết 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: 2 E= ( d hd b)hd ) 12.38 7.5 46.43 (T); vÞ trÝ E so víi ®¸y lµ = hd 7.5 2.5 (m) 3 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 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 híng dÉn ®· chØ b¶o, gióp ®ì em hoµn thµnh ®å ¸n nµy SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 20 [...].. .Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết Cét níc thÊm t¹i 1 ®iĨm x nµo ®ã c¸ch ®êng thÊm ci cïng i d¶i sÏ lµ: hx = i H n H: chªnh lƯch cét níc tríc vµ sau cèng: H = 4 0 m 4 0 = 3.1 (m) 20 4.0 hB = 9.5 = 1.9 (m) 20... Jtb: Gra®ien trung b×nh trong 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) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 11 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết S0: h×nh chiÕu ®øng cđa ®êng viỊn S0 =5.5(m) Ta cã: L0 34.5 6.27 5 = S 0 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... níc min (+2,0) Mùc níc ngoµi s«ng lµ mùc níc max (+5,0) II - TÝnh to¸n ỉn ®Þnh trỵt cho trêng hỵp ®· chän 1 X¸c ®Þnh lùc t¸c dơng lªn m¶ng tÝnh to¸n SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 12 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết a C¸c lùc th¼ng ®øng (tÝnh s¬ bé) * Träng lỵng b¶n ®¸y cèng: - DiƯn tÝch mỈt c¾t ngang: F = 121.5 - 0.5 11 10 = 12.75( m2) 2 Gb® = b.F.B = 2,41212.75 = 367,2 T * Träng... = 1 m GHL = 1199.8= 88.2 T *Tränglỵng 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) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 13 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết + H: ChiỊu cao cưa van; H = 4.6+0.5= 5.1 (m) q: Träng lỵng phÇn déng cđa cưa van ph¼ng tÝnh cho 1 m2 lç cèng q = 60(Hcl0)1/3-601.4 =60(2.35.2)1/3- 601.4 =29.4 daN/m2 Hc Cét... 2 0.3 1 0.53 2 0.3 2 )11.8 = 1.84(T) 2 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 SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 14 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 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) BL2 11.8 12 2 283.2(m 3 ) W: m« ®un chèng... ®Èy) : Dung träng ®Êt nỊn (dung träng ®Èy nỉi); = ®n= 1 n 1 2.45 1 1 0.9 (T/m3) 1 0.61 : hƯ sè rçng cđa ®Êt nỊn (c¸t pha = 0.61) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 15 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết tn k (1 ) 1.52(1 0.61) 2.45 n n 1 N= 6.26 0.55 1 12 0.9 b ChØ sè chèng trỵt: tg = tg + c tb 0.45 ,c: lµ gãc ma s¸t trong vµ lùc dÝnh cđa ®Êt... trªn nỊn ®µn håi) 2 Trêng hỵp tÝnh to¸n: - TÝnh to¸n trêng hỵp bÊt lỵi vỊ mỈt chÞu lùc cđa b¶n ®¸y (khi chªnh lƯch mùc níc thỵng h¹ lu lín nhÊt) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 16 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết 3 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 nhau (tÝnh nh bµi to¸n ph¼ng, lÊy chiỊu réng b¨ng b = 1 m) Trong ®å ¸n chØ yªu cÇu tÝnh to¸n... 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) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 17 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết VËy P'k = Pk = 13.28 T/m2 KÕt qu¶ tÝnh theo b¶ng sau: Lo¹i TrÞ sè G1 Mè gi÷a Mè bªn mè Tªn t¶i träng G C¸nh tay Mo (T/m) ®ßn + 37.2 3.5 130.2 G2 52.08 2.5 G3 3.875 3.3 12.79 G4... (T/m) + Träng lỵng 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 1 1 = 2.4 (T/m) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 18 Đồ án môn học Thủy công GVHD: Lã Bá Thiết ¸p lùc ®Èy ngỵc (lùc thÊm + ¸p lùc thủ tÜnh) q2 =n.h®n.b Trong ®ã : h®n: cét níc ®Èy ngỵc t¹i b¨ng tÝnh to¸n (h®n = 4.55 m) q2 = 1 4.55 1 = 4.55 (T/m) + Ph¶n lùc cđa nỊn... mè (A1) vµ víi b¶n ®¸y (A2) Tõ S = 3F h F S 2h 3/ 2 6.5 31.2 135.2 3/ 2 1 18.9 A2 = 12.6 3/ 2 A1 = Ph©n phèi Q cho mè (Qm) vµ b¶n ®¸y (Q®) SVTH: Cao Thò Thúy Vân Trang 19 Đồ án môn học Thủy công Qm = Q GVHD: Lã Bá Thiết 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 nhau