Kiến trúc - Xây dựng - Chương 3: Cống lộ thiên

ThS. Nguyễn Thị Phương Mai Khái niệm và phân loại Xác định kích thước lỗ cống Thiết kế tiêu năng phòng xói Tính toán các bộ phận cống Cấu tạo các bộ phận cống Nguyên tắc bố trí và lựa chọn kết cấu cống NỘI DUNG CHƯƠNG 3: CỐNG LỘ THIÊN §3.1 Khái niệm và phân loại I. Khái niệm Cèng lé thiªn lµ mét lo¹i c«ng tr×nh thuû lîi hë ®îc x©y dùng ®Ó ®iÒu tiÕt lu lîng vµ khèng chÕ mùc níc. II. Phân loại 1. Cống lấy nước: được xây dựng để lấy nước từ sông, kênh hay hồ chứa phục vụ các nhu cầu dùng nước. 2. Cống điều tiết: xây dựng trên sông, kênh để dâng cao mực nước tạo điều kiện lấy nước cho các công trình phía thượng lưu. 3. Cống tiêu: dùng để tháo nước, chống úng cho một số vùng nhất định. 4. Cống phân lũ: dùng để tháo 1 phần lưu lượng lũ của con sông sang hướng khác hoặc tập trung phân lũ vào một vùng để hạ thấp đỉnh lũ tại sông chính. §3.1 Khái niệm và phân loại II. Phân loại 5. Cống ngăn triều: xây dựng tại cửa sông ven biển và chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều. 6. Cống tháo cát: dùng để tháo rửa bùn cát phía trước công trình dâng và điều tiết lưu lượng. III. Các bộ phận của cống 1. Bộ phận nối tiếp thượng lưu: đảm bảo nước chảy vào cống ổn định, thuận dòng và ít tổn thất cột nước - TCTL: hướng dòng chảy vào thuận, chống xói và chống thấm quanh bờ. - Sân trước: kéo dài dv thấm, chống xói và nứt nẻ. Vật liệu chủ yếu là tấm bêtông cốt thép hay đất ít thấm có lớp bảo vệ. 2. Bộ phận thân cống: điều tiết lưu lượng, khống chế mực nước và liên kết với bờ hay các công trình bên cạnh. §3.1 Khái niệm và phân loại I. Bé phËn vµo: 1. Kªnh dÉn thîng lu 2. S©n tríc. 3. Têng c¸nh thîng lu III. Bé phËn ra: 13. Têng c¸nh hạ lu. 14. B¶n ®¸y bÓ tiªu năng. 15. Mè tiªu năng 16. Lç tho¸t níc. 17. TÇng läc ngîc. 18. S©n sau 19. Kªnh dÉn h¹ lu. II. Th©n cèng: 4. Cõ thîng lu 5. Khe phai 6. Mè trô 7. B¶n ®¸y cèng 8. Têng ngùc 9. Cöa van. 10. CÇu c«ng t¸c. 11. CÇu giao th«ng. 12. CÇu th¶ phai III. Các bộ phận của cống 3. Bộ phận nối tiêp hạ lưu: là đoạn quá độ để dòng nước chảy từ thân cống ra kênh được dễ dàng và khuyếch tán đều đặn. - thiết bị tiêu năng: tiêu hao năng lượng chảy từ cống ra. - TCHL: phân bố đều và hướng dòng chảy từ thân cống ra kênh. - Sân sau: để bảo vệ đáy kênh và có lỗ thoát nước để giảm áp lực thấm VI. Chọn tuyến cống 1. VT cống phải khống chế được toàn bộ khu vực tưới, tiêu,.. 2. Tuyến tim cống ăn khớp với dòng chảy để nước chảy qua cống dễ dàng. 3. Tránh xây cống ở đoạn sông cong để tránh xói lở gây hỏng tường, đáy cống và thuận lợi cho việc lấy nước. 4. Đáy cống thường lấy bằng đáy sông cũ, sông mới nếu có quy hoạch. 5. Chọn nơi có địa chât tốt, đồng chất để tránh lún không đều (đá–đất bùn). 6. Vị trí đặt cống là nơi tập trung nước và xây dựng cống lớn tốt hơn là xây dựng nhiều cống nhỏ. §3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống I. Xác định mực nước thiết kế thượng – hạ lưu cống 1. Mực nước hạ lưu cống: -Cống tưới: Từ nhu cầu dùng nước xác định mực nước đầu kênh tkế. -Cống tiêu: Từ Q tra quan hệ Q~Zsông tim ra Zsông = Zh tương ứng. 2. Mực nước thượng lưu cống: a. Cống lấy nước:  Cống đặt sát bờ sông - Từ Q1 và Q1-Q tra quan hệ Q~Zt tìm ra mực nước trước và sau cống Z1, Z2 - Tính các tổn thất: Tổn thất do cột nước DZ1 = Z1 – Z2 Tổn thất do tách dòng trước cửa lấy nước 2: diện tích mặt cắt ướt của sông phía dưới cống lấy nước D D g2)K1( KV . 2 3 Z 2 2  D 2 1    QQ v 1Q Q K  §3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống 2. Mực nước thượng lưu cống: a. Cống lấy nước:  Cống đặt sát bờ sông - Từ Q1 và Q1-Q tra quan hệ Q~Zt tìm ra mực nước trước và sau cống Z1, Z2 - Tính các tổn thất: Tổn thất do cột nước DZ1 = Z1 – Z2 Tổn thất do tách dòng trước cửa lấy nước D D g2)K1( KV . 2 3 Z 2 2  D - Cột nước thượng lưu là: Zt = Z1 – DZ1 – DZ2  Cống đặt cách xa bờ sông - Cột nước thượng lưu là: Zt = Z1 – DZ1 – DZ2 – DZ3 DZ3: tổn thất cột nước từ sông đến cửa cống §3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống 3. Lựa chọn cặp Zt, Zh thiết kế: + X¸c ®Þnh kÝch thíc lç cèng chän trêng hîp: (Zt – Zh) nhá, QTK. + TÝnh to¸n tiªu năng sau cèng chän trêng hîp: (Zt – Zh) lín, Qtn II. Lựa chọn kiểu ngưỡng cống và lưu lượng đơn vị 1. Lưu lượng đơn vị q: chọn q nhỏ trong điều kiện sau: - Chênh lệch MNTL-HL lớn, E dòng chảy lớn. - Chiều sâu nước sau cống nông. - Khi nền có khả năng chống xói kém. - Khi cống có quy mô lớn, nước chảy sau cống khuếch tán k đều. 2. Chọn kiểu ngưỡng : kiểu ngưỡng = f (H, m, điều kiện thi công,..) §3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống III. Xác định kích thước lỗ cống: Yêu cầu: - Đảm bảo được nhiệm vụ của công trình ( tháo nước, lấy nước,..) - Chú ý đến yêu cầu thi công (lắp đặt thiết bị cửa van, cấu tạo chung) A. Trường hợp mở cửa van hoàn toàn: 1. Chảy tự do: Lưu lượng qua cống: 2 3 0.2... HgbmQ   m: hÖ sè lu lîng, phô thuéc vµo hinh thøc ngìng cèng : hÖ sè co hÑp bªn do c¸c mè trô g©y nªn. b: tæng bÒ réng qua níc cña c¸c khoang cèng. H0: cét níc trµn cã kÓ ®Õn lu tèc tíi gÇn. Hhdtcmm  ..ngưỡng đỉnh rộng db b    ngưỡng thực dụng b H . n )1n( 2,01 0mtmb   §3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống Ngưỡng cống thực dụng 0 Phh hn pgP Z P Z        A Trường hợp mở cửa van hoàn toàn: 2. Chảy ngập: Ngưỡng thực dụng: Điều kiện chảy ngập: cùng thỏa mãn 2 đk Lưu lượng tính theo: H Z hh P  2/3.2.... on HgbmQ         o n n H h f Ngưỡng đỉnh rộng: Điều kiện chảy ngập: cùng thỏa mãn 1 trong 2 đk Lưu lượng tính theo: Trong đó: h = hh-Zhp, n = f (m), g =0,5. + 0,5 8,07,0 00        pg nn H h H h 4,12,1        pgk n k n H h h h hn H hk  hHghbQ ng   02.... §3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống B. Trường hợp mở cửa van mở 1 phần: khi cần khống chế Q qua cống 1. Chảy tự do: khi sau cống có n/nhảy phóng xa hc ’’>hh Lưu lượng qua cống: : hệ số lưu tốc, P>0 thì  = 0,85-0,95 P=0 thì  = 0,95-1 : hệ số co hẹp đứng,  = f (a/H) 2. Chảy ngập: tại mặt cắt co hẹp có độ sâu hz>hc Lưu lượng qua cống:  aHgbaQ   02....  zhHgbaQ  02.... H a hh hz 24 0 2 MMHMhh hz        ch ch hh hh aM . ...4 22    Trong đó:  =.: hệ số lưu lượng §3.2 Xác Định Kích Thước Lỗ Cống III. Xác định kích thước lỗ cống: Các bước để xác định lỗ cống hay bài toán khẩu diện cống: B1: Giả thiết các hệ số mgt, gt B2: Thay các hệ số và công thức tính Q ứng với từng chế độ chảy qua cống để tính bề rộng tràn nước b B3: Tiến hành phân khoang chọn mố và tính lại m và  B4: So sánh với mgt, gt nếu không giống thì tính lại từ bước 1. §3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói I. Đặc điểm dòng chảy qua cống: Dòng chảy qua cống có V lớn và phân bố không đều. Trạng thái dòng chảy luôn thay đổi do MNTL, HL và Q luôn thay đổi. Dòng chảy HL khuếch tán không đều do đóng mở cửa van k đồng bộ, Bk/bc= lớn (2-2,5) làm cho dòng chảy co vào, mở ra biến thiên theo cả phương dọc lẫn phương ngang, làm tiêu năng phức tạp. Cống thường xây trên nền đất yếu. Ngoài ra các cống vùng triều có đđ sau: Cống có MNHL lớn nên nối tiếp sau cống là chảy ngập. Cống vùng biển chịu ảnh hưởng trực tiếp của thủy triều. Dòng chảy sau cống là nước nhảy sóng và sóng đứng nhảy vọt qua bể nên hiệu quả tiêu năng kém. Thường cống đặt trên nền mềm yếu và địa chất phức tạp. §3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói I. Thiết kế bể - tường tiêu năng. Yêu cầu t/năng HL là tạo nước nhảy ngập sau cống để tiêu hao từ 40- 70% năng lượng. II. Tác dụng và cách bố trí một số thiết bị tiêu năng phụ trong bể: 1. Tác dụng: - Tiêu hao năng lượng thừa. - Giảm chiều dài bể t.năng và chiều dài sân sau. 2. Các thiết bị: a. Răng tiêu năng Tác dụng: Chia dòng chảy thành nhiều dòng nhỏ dòng nhỏ xô vào nhau tạo nước cuộn làm tiêu hao n.lượng. Chuyển lưu tốc lớn lên mặt, giảm nhẹ v đáy. §3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói 2. Các thiết bị: a. Răng tiêu năng: dùng khi bể không quá sâu và độ dốc ít Cách bố trí: hai hàng răng sen kẽ nhau tăng tác dụng cản và khuếch tán dòng nước. a 3a a b=2,5h h b B l  l l D       . 8 1 12 1 a  a35,01.0   al 50,110,1  b = (2-2,75)a và B = b – a và h = (0,17 – 0,25)hh D: chêch lệch cột nước max TL-HL §3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói 2. Các thiết bị: b. Mố tiêu năng: Cách bố trí và tác dụng: bố trí thành các hàng so le nhau để tăng tác dụng cản và khuếch tán dòng nước. a  a = (0,17 – 0,25)hh và a < 1m Khoảng cách mố  < chiều dầy mố §3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói 2. Các thiết bị: c. Dầm tiêu năng: dùng khi bể không quá rộng, chênh lệch cột nước không lớn. Tác dụng: phân tán dòng chảy theo mặt phẳng thẳng đứng Cải thiện dòng chảy có nước nhảy sóng Làm mất hiện tượng dòng chảy ngoằn ngoèo xô va bờ Cách bố trí: a = (0,06 – 0,125) D và b = (0,1- 0,2)hc và t=(3-5)c hc: chiều sâu nước tại mặt cắt co hẹp sau cống hc t t c c §14.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói hc t t c c §14.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói hc t t c c §14.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói hc t t c c §3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói hc t t c c §3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói III Nước nhảy hình sóng, tác hại và biện pháp khắc phục: Nguyên nhân: do chênh lệch Zt, Zh không lớn hình thành các gợn sóng yếu dần. Điều kiện: (hc ’’/hc) <2 Tác hại: D/c tách khỏi tường cánh gây nên khu nước vật 2 bên, thu hẹp chiều rộng d/c → ↑q,v → tạo thành dòng xiết ở giữa và gây xói lòng kênh Tiêu năng kém, dòng chảy khuyếch tán k đều. §3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói III Nước nhảy hình sóng, tác hại và biện pháp khắc phục: Tác hại: Tiêu năng kém, dòng chảy khuyếch tán k đều. D/c tách khỏi tường cánh gây nên khu nước vật 2 bên, thu hẹp chiều rộng d/c → ↑q,v → tạo thành dòng xiết ở giữa và gây xói lòng kênh Khắc phục: làm ngưỡng trước bể tiêu năng  đẩy dòng chảy xiết lên mặt rồi chảy xuống đáy và biến nước nhảy sóng thành nước nhảy ngập. Có thể dùng dầm, mố tiêu năng hay ngưỡng phân nước. §3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói IV Dòng chảy ngoằn nghèo và biện pháp khắc phục: Nguyên nhân: • Do kÕt cÊu kh«ng ®èi xøng. • Cöa van ®ãng më kh«ng ®Òu. • Khi têng c¸nh më réng qu¸ dßng ch¶y ra khái cèng cã V lín kh«ng b¸m ®îc vµo thµnh bªn, hai bªn cã dßng xo¸y ¸p lùc lín Ðp dßng chÝnh vµo giua nhng søc Ðp biÕn ®éng lµm cho dßng chÝnh bÞ lÖch. §3.3 Thiết Kế Tiêu Năng Phòng Xói IV Dòng chảy ngoằn nghèo và biện pháp khắc phục: T¸c h¹i • Gi¶m hiÖu qu¶ tiªu nang phßng xãi g©y xãi lë lßng vµ bê kªnh Khắc phục: • Chän gãc më  vµ têng c¸nh hîp lý ( tg = 1/4-1/6) Khi h¹ lu kh«ng cã thiÕt bÞ tiªu nang cã thÓ chän  sao cho: Khi h¹ lu cã thiÕt bÞ tiªu nang thi: • LËp vµ thùc hiÖn ®óng quy trinh vËn hµnh • Lµm ngìng trªn s©n hoÆc ë cuèi s©n trong bÓ tiªu nang. H h tg D  3 2 Φ hP h tg / / . 2 1 1 D  §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống . Trinh tù c¸c bíc tÝnh to¸n kÕt cÊu §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống I. Tính toán bản đáy cống: A. Theo phương pháp dầm đảo ngược Nội dung tính toán W M F P o minmax,     - XÐt cho toµn cèng hoÆc mét mảng cèng: + TÝnh c¸c lùc t¸c dông lªn cèng. + X¸c ®Þnh phản lùc nÒn theo ph¬ng dßng chảy b»ng c«ng thøc nÐn lÖch t©m. - C¾t băng mét mÐt bëi 2 mÆt c¾t vu«ng gãc víi ph¬ng dßng chảy. + VÏ s¬ ®å tÝnh to¸n bản ®¸y cèng theo ph¬ng ph¸p dÇm ®ảo ngîc. o: tæng m«men cña c¸c lùc lÊy víi t©m O  : tæng c¸c lùc th¼ng ®øng F: diÖn tÝch mÆt tÝnh to¸n (F = b x 2l). b: chiÒu dµi bản ®¸y theo ph¬ng dßng chảy. 2l: chiÒu réng bản ®¸y theo ph¬ng  víi dßng chảy. W: m«men chèng uèn cña mÆt tÝnh to¸n. W =b.(2l)2/6 . §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống I. Tính toán bản đáy cống: A. Theo phương pháp dầm đảo ngược Nội dung tính toán W M F P o minmax,     - XÐt cho toµn cèng hoÆc mét mảng cèng: + TÝnh c¸c lùc t¸c dông lªn cèng. + X¸c ®Þnh phản lùc nÒn theo ph¬ng dßng chảy b»ng c«ng thøc nÐn lÖch t©m. - C¾t băng mét mÐt bëi 2 mÆt c¾t vu«ng gãc víi ph¬ng dßng chảy. + VÏ s¬ ®å tÝnh to¸n bản ®¸y cèng theo ph¬ng ph¸p dÇm ®ảo ngîc. o: tæng m«men cña c¸c lùc lÊy víi t©m O  : tæng c¸c lùc th¼ng ®øng F: diÖn tÝch mÆt tÝnh to¸n (F = b x 2l). b: chiÒu dµi bản ®¸y theo ph¬ng dßng chảy. 2l: chiÒu réng bản ®¸y theo ph¬ng  víi dßng chảy. W: m«men chèng uèn cña mÆt tÝnh to¸n. W =b.(2l)2/6 . 2l max min q q ’ ’ ’ q1 §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống A. Theo phương pháp dầm đảo ngược + VÏ s¬ ®å tÝnh to¸n bản ®¸y cèng theo ph¬ng ph¸p dÇm ®ảo ngîc C¾t băng mét mÐt bëi 2 mÆt c¾t vu«ng gãc víi ph¬ng dßng ch¶y. + S¬ ®å tÝnh to¸n lµ mét dÇm liªn tôc mµ gèi tùa lµ c¸c trô pin vµ t¶i träng chÝnh lµ ph¶n lùc nÒn tÝnh theo c«ng thøc nÐn lÖch t©m. Sau ®ã tÝnh ra biÓu ®å néi lùc M,Q, råi tõ ®ã tÝnh thÐp (Fa, F'a) vµ kiÓm tra nøt . . ¦u ®iÓm : tÝnh to¸n ®¬n gi¶n. Nhîc ®iÓm : • Cha xÐt tíi tÝnh chÊt vµ biÕn d¹ng cña nÒn vµ b¶n ®¸y. • Xem ph¶n lùc nÒn theo ph¬ng vu«ng gãc víi dßng ch¶y lµ ®Òu, nãi chung kh«ng chÝnh x¸c. • Cha xÐt ®Õn tÝnh liÒn khèi cña cèng. ĐiÒu kiÖn øng dông : dïng víi trêng hîp nÒn tèt, cèng nhá. §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi 1. Giả thiết . - Coi ph¶n lùc nÒn theo ph¬ng song song dßng ch¶y ph©n bè theo quy luËt bËc nhÊt, theo ph¬ng vu«ng gãc dßng ch¶y ph©n bè ®Òu. -Sö dông c«ng thøc nÐn lÖch t©m x¸c ®Þnh ph¶n lùc nÒn. -XÐt mét d¶i bÊt kú cã chiÒu réng 1®¬n vÞ vµ ph©n tÝch lùc t¸c dông W M F P o minmax,     §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi . 2. Xác định lực tác dụng a, Lùc tËp trung t¹i mè i lµ P'I (träng lîng c¸c phÇn cña mè, cÇu c«ng t¸c, cÇu giao th«ng, têng ngùc, cöa van, t¶i träng do ng- êi vµ xe cé, ¸p lùc níc TL –HL,) b, C¸c lùc ph©n bè: + Ph¶n lùc nÒn q3 + ¸p suÊt ®Èy ngîc cña níc: q2 + Träng lîng tÊm ®¸y: q1 + Träng lîng níc trong cèng: q0 c, Lùc c¾t kh«ng c©n b»ng Q ( quy ®Þnh chiÒu nµo lµ d¬ng) Q + ’I +2lqi =0 Trong ®ã 2l: chiÒu dµi cña c¶ nhÞp qi = qo + q1+ q2 + q3 §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi . 2. Xác định lực tác dụng b, C¸c lùc ph©n bè: + Ph¶n lùc nÒn q3 + ¸p suÊt ®Èy ngîc cña níc: q2 + Träng lîng tÊm ®¸y: q1 + Träng lîng níc trong cèng: q0 §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi 2. Xác định lực tác dụng Xác định US đáy móng trụ pin để tìm P1 ’ theo công thức nén lệch tâm và P không có áp lực thấm : . P 1 ’ §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi . 2. Xác định lực tác dụng Phân bố lực cắt không cân bằng cho mố và bản đáy: -Xác định trục trung hòa: 2l bđm bdm FF yFyF y    21 .).( Fm: diÖn tÝch mè biªn vµ mè trô y1: k/c tõ träng tÊm mè ®Õn trôc chuÈn y2: k/c tõ träng t©m b¶n ®¸y ®Õn trôc chuÈn. Fb®: diÖn tÝch b¶n ®¸y ccc yFS . Fc: phÇn diÖn tÝch bÞ c¾t yc: k/c tõ träng tÊm phÇn bÞ c¾t ®Õn trôc trung hßa - Vẽ biểu đồ Sc và xác định diện tích bđ Sc tương ứng với bản đáy A2 và mố trụ A1 §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi . 2. Xác định lực tác dụng Phân bố lực cắt không cân bằng cho mố và bản đáy : -Xác định diện tích bđ Sc tương ứng với bản đáy A2 và mố trụ A1 Lực cắt phân cho các mố: Phân Qm cho các mố theo tỷ lệ diện tích Lực cắt phân bố cho bản đáy: Phân Qbđ đều cho bản đáy: mi mim i F FQ P   . '' 21 1. AA AQ Qm   21 2. AA AQ Qbđ   lQbdq 2/4  A2 A1 2l §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi . 2. Xác định lưc tác dụng d, Tải trọng bên Khi đầu mảng tính toán giáp với bờ đất: Xác định phạm vi đất đắp do đào móng: - Tải trọng đứng: - Mômen do áp lực đất tạo ra: - Tải trọng xe cộ trên đường: q5u Khi đầu mảng tiếp giáp với mảng khác: tải trọng bên chính là áp lực đáy móng quả mảng bên cạnh. Nếu các mảng giống nhau thì tải trọng bên = phản lực nền q3 của mảng đang xét S = gđ.hđ.b Mđ = gđ.E §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi . 3. Sơ đồ lực cuối cùng S =gđ.hđ.b Mđ = y.E §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi . 4. Xác định chỉ số mềm t 3 0 1.10        E E t E0: m«dun biÕn d¹ng cña ®Êt nÒn. E : m«dun ®µn håi cña bª t«ng. l : nöa nhÞp cña d¶i.  : chiÒu dµy b¶n ®¸y. Khi t < 1 : dÇm cøng. 1 < t  10: dÇm cøng cã h¹n. t > 10: dÇm dµi.y Sö dông ph¬ng ph¸p tra b¶ng cña Gorbunèp - Poxa®èp. PP nµy cho phÐp tÝnh to¸n nhiÒu trêng hîp dÇm chÞu t¶i träng kh¸c nhau ®èi víi c¸c lo¹i dÇm kh¸c nhau b»ng c¸c b¶ng biÓu ®· ®îc lËp s½n. §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi . 5. Xác định nội lực §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống B. Theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi . 5. Xác định nội lực §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống . II. Tính toán tường ngực: 1. Tác dụng và cách bố trí tường ngực Tác dụng: chắn nước và giảm bớt chiều cao cửa van và cầu công tác giảm lực đóng mở cửa van tăng lực hướng ngang cho mố trụ Bố trí: Bố trí ở thượng lưu bản đáy cống cao trình đỉnh> MNTL max cao trình đáy >MN mùa kiệt khi mở cửa van hoàn toàn 0,3-0,5m §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống . II. Tính toán tường ngực: 2 Tính toán kết cấu tường ngực a. Bản chắn: - Nối cứng hoặc khớp - Nếu b/l>2 tính theo sơ đồ dầm, b/l<2 tính theo sơ đồ bản - Lực tác dụng: Phương đứng: trọng lượng bản thân, tải trọng đi lại (xe, máy và người đi lại,..) Phương ngang: áp lực nước, áp lực sóng,.. b Dầm trên: - Sơ đồ tính có thể là ngàm, hay khớp. - Lực tác dụng: Phương đứng: trọng lượng bản thân, lực từ xe phai truyền xuống và người đi lại,..) Phương ngang: ALN, ALS và phần do bản mặt truyền tới, §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống . II. Tính toán tường ngực: 2 Tính toán kết cấu tường ngực c. Dầm dưới: - Sơ đồ tính có thể là ngàm, hay khớp. - Lực tác dụng: Phương đứng: trọng lượng bản thân và thiết bị Phương ngang: ALN, ALS và phần do bản mặt truyền tới, hay cả trọng lượng của bản mặt và dầm trên §3.4 Tính Toán Kêt Cấu Các Bộ Phận Cống . II. Tính toán trụ cống: 1. Trường hợp tính toán: Trụ van phẳng: - Khi cửa van hai bên trụ đều mở như nhau hay khi vừa xây xong chưa có nước. - Khi cửa van hai trụ đều đóng và có chêch lệch mực nước trước và sau của van. - Khi một bên mực nước thấp (hay =0), một bên mực nước cao hơn. Trụ van cung: có xét thêm lực tập trung do van truyền đến trụ qua bệ tì (tâm quay) - Khi cửa van hai bên trụ đều đóng - Khi cửa van một bên đóng, một bên mở. 2. Lục tác dụng và cách tính: Tài liệu §3.5 Cấu Tạo Các Bộ Phận Cống . I . Tường cánh thượng lưu - Tác dụng: Hướng dòng chảy vào cống thuận, chống xói và thấm vòng quanh bờ. - Hình thức: Tường trọng lực, tường sườn, tường hộp, tường neo, - Vật liệu: gạch xây, đá xây, bêtông, bêtông cốt thép, a ) b ) c ) d ) e ) f ) §3.5 Cấu Tạo Các Bộ Phận Cống . I . Tường cánh thượng lưu c ) d ) e ) f ) b )a ) R R I - I II - II I I II II a,b: loại tường vỏ đỗ mở rộng dần c,d: tường mở rộng và hạ thấp dần e,f: tường vuông góc có đáy cắm vào bờ UĐ: dòng chảy thuận NĐ: Cấu tạo phức tạp, khó thi công SD: khi cống không có kênh dẫn UĐ: cấu tạo đơn giản, dễ thi công NĐ: dòng chảy vào không thuận và chống thấm quanh bờ kém