- k: Trọng lượng riêng khô của bùn cát γ k= 1,183 (T m/ 3)
4.2. Mục đích tính toán
Hiện nay đập bê tông được xây dựng và sư dụng phổ biến. Đập bê tông là công trình đầu mối quan trọng nhất trong cụm công trình đầu mối. Chính vì vậy ổn định của đập bê tông có ý nghĩa quyết định, trong đó yếu tố ứng suất phát sinh trong đập là một vấn đề quan trọng cần tính toán phân tích để biết tình hình phân bố ứng suất trong đập dưới tác dụng của ngoại lực và ảnh hưởng của các nhân tố khác nhau như: biến dạng của nền, sự thay đổi nhiệt độ, sự phân giai đoạn thi công thân đập…
Tính toán ứng suất trong thân đập bê tông nhằm xác định các đăc trưng phân bố ứng suất trong thân đập, trị số phương chiều và tình hình phân bố ứng suất. Trên cơ sở các số liệu tính toán được, kiểm tra khả năng chịu lực của vật liệu, phân vùng đập dùng các loại bê tông khác nhau, xác định cấu tạo từng bộ phận thích hợp với từng điều kiện chịu lực của chúng để tiết kiệm vật liệu, từ đó giảm được giá thành xây dựng công trình mà vẫn đáp ứng tính kỹ thuật.
Ứng suất xuất hiện trong đập bê tông không được vượt quá ứng suất cho phép của vật liệu, đặc biệt là ứng suất kéo trên biên thượng lưu.
- Tính toán ứng suât trong đập để kiểm tra kích thước thiết kế của đập có thỏa mãn điều kiện ứng suât không, kiểm tra khả năng chịu lực của vật liệu.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Công trình Thủy điện Nho Quế 3
- Trên cơ sở tính toán ứng suất ta xác định phương chiều, trị số, và tình hình phân bố ứng suất trong thân đập để phân vùng vật liệu phù hợp điều kiện chịu lực của từng vùng. Căn cứ vào phương tác dụng của ứng suất chính để bố trí cốt thép, chọn vị trí các hành lang, khe lún, và các khe thi công một cách hợp lý.
Tính toán phân tích ứng suất phải tính toán cho các trường hợp khác nhau, nhằm xác định sự biến đổi của ứng suất và những bất lợi do sự thay đổi ứng với các trường hợp đó. Từ đó phân vùng vật liệu bố trí cốt thép, chọn các hình thức cấu tạo, hình thức bảo vệ… Đảm bảo cho trong mọi điều kiện thì công trình luôn làm việc ổn định.
4.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân bố ứng suất trong thân đập
4.3.1.Ảnh hưởng của ngoại lực tác dụng
Khi đập đã đi vào khai thác thì các ngoại lực tác dụng lên thân đập bao gồm các thành phần:
4.3.1.1.Áp lực cột nước và sóng gió trước mặt đập
Do đập có tác dụng ngăn cột nước phía thượng lưu, chính vì vậy phía trước đập luôn có cột nước tác dụng lên mặt đập. Đây là ngoại lực căn bản tác dụng nên đập.
4.3.1.2.Áp lực thấm và đẩy nổi dưới đáy đập
Do chênh lệch cột nước thượng hạ lưu, vì thế xuất hiện dòng thấm thấm từ thượng lưu về hạ lưu. Dòng thấm này gây ra cho đáy đập, áp lực thấm bằng chênh lệch cột nước thấm giữa thượng hạ lưu đập sau khi đi qua màng chống thấm. Ngoài ra, gây ra áp lực đẩy nổi bằng cột nước hạ lưu dưới đáy đập.