Đồ Án Thủy Công Tính toán thiết kế tường cánh bể tiêu năng

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
TÍNH TOÁN KẾT CẤU TƯỜNG CÁNH & BỂ TIÊU NĂNG

I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
1.1. Vật liệu tính toán
+ BTCT #250, R
n
=115 kg/cm
2
.
+ Thép CII, R
s
= 2600 kg/cm
2
+ Đất đắp có các chỉ tiêu sau:
γ
w
= 1,68 T/m
3
; γ
k
= 1,31 T/m
3
; γ
đn
= 0,68 T/m
3
; ϕ = 17,14
0

; C = 1,39 T/m
2
+ đất nền có các chỉ tiêu sau :
γ
w
= 1,5 T/m
3
; γ
k
= 1,31 T/m
3
; γ
đn
= 0,5 T/m
3
; ϕ = 8
0
; C = 1,74 T/m
2
1.2. Kích thước
+ Tường cánh
Bề dày δ = 0,7m
Chiều dài L = 12m
+ Bể tiêu năng
Bề dày δ = 0,7m
Chiều dài L =12m
Bề rộng giáp với thân cống: B
1
= 12m
Bề rộng giáp với sân sau: B

2
= 18m
4m
12m 18m
2m

12m
12m
Hình 1. Kích thước bể tiêu năng
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
II. TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT BỂ TIÊU NĂNG :
∗ Trường hợp vận hành :
2.1. Trọng lượng bản thân bản đáy bể tiêu năng :
G
1
3m
12m 18m
A G
3
3m
Ta chia bản đáy ra làm 3 phẩn có kích thước hình học cơ bản như hình vẽ
sau đó ta tính trọng lượng từng phần như sau:
Phần 1
Trọng lượng: G
1
=V
1

*γ
bt
*n= 0.5*3*12*0.7*2.5*1.1= 34.65 T
L
1
=2/3*12=8m
Phần 2
Trọng lượng: G
2
=V
2
*γ
bt
*n= 12*12*0.7*2.5*1.1=277.2 T
L
2
=1/2*12=6m
Phần 3
G
3
=G
1
=49.5T
L
3
=L
1
=8m
2.2. Trọng lượng bản thân 2 tường cánh bể tiêu năng
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 2

G
2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
4m
2m
0.7m 0.7m
Trọng lượng: G=V*γ
bt
*n*2 == 138.6T
Trọng tâm: L
tc
=1/3*12*(4+4)/(2+4) = 5.33m
2.3. Trọng lượng nước đè lên bản đáy bể tiêu năng:
Trọng lượng: G=V
n
*γ
n
*n == 693T
Trọng tâm: L
nước
= L
bd
btn
= 6.4m
Với L
bd
btn

là trọng tâm của bản đáy bể tiêu năng so với mép bản đáy cống:
L
bd
btn
= == 6.4m
2.4. Áp lực đẩy nổi tác dụng lên bản đáy bể tiêu năng:
2.4.1. Áp lực đẩy nổi của phần bản đáy bị ngập nước
E
đn
bđ
= V
bđ
ngập nước
*γ
n
*n
Với V
bđ
ngập nước
==126m
3
 E
đn
bđ
= 126*1*1.1 = 138.6T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy d=0
2.4.2. Áp lực đẩy nổi của phần tường cánh bị ngập nước
E
đn
tc

= V
bđ
ngập nước
*γ
n
*n
V
bđ
ngập nước
: chính là thể tích của 2 phần tường cánh bị chìm rong nước. Mặc dù
không chính xác nhưng ở đây ta quan niệm rằng phần tường cánh bị ngập nước tính
đến mực nước sông ( không chính xác vì chưa có số liệu nước ngầm phía sau lưng
tường càng chưa chắc là nó đạt đến chiều cao của mực nước sông).Ở đây ta chọn
chiều cao chìm trong nước là H
ng
= H
tc
– 0.5 = 4 – 0.5= 3.5m
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 3
X=3m
12m
12m
3.5m
2m
0.7m
4m
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
E

đn2
E
đn1
E
đn3

x=
2
12*5.0
= 3m
E
đn
tc1
= V
bđ
1
*γ
n
*n =3.5*3*0.7*1*1.1=8.1T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy d= 6.4-1.5=4.9m
E
đn
tc2
= V
bđ
2
*γ
n
*n=0.5*1.5*9*0.7*1*1.1=5.2T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy d=6.4-(

9*
3
1
+3)=0.4m
E
đn
tc3
= V
bđ
3
*γ
n
*n=9*2*0.7*1*1.1=13.86T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy d=(4.5+3)-6.4=1.1m
∗ Trường hợp mới thi công xong:
Trọng lượng bản đáy bể:
Phần 1
Trọng lượng: G
1
=V
1
*γ
bt
*n= 0.5*3*12*0.7*2.5*1.1= 34.65 T
L
1
=2/3*12=8m
Phần 2
Trọng lượng: G
2

=V
2
*γ
bt
*n= 12*12*0.7*2.5*1.1=277.2 T
L
2
=1/2*12=6m
Phần 3
G
3
=G
1
=49.5T
L
3
=L
1
=8m
Trọng lượng tường cánh:
Trọng lượng: G=V*γ
bt
*n*2 == 138.6T
Trọng tâm: L
tc
=1/3*12*(4+4)/(2+4) = 5.33m
2.5. ỨNG SUẤT BỂ TIÊU NĂNG
2.5.1 Trường hợp vận hành:
Tổng tải trọng bản thân bản đáy bể
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 4

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
G
bđ
= G
1
+G
2
+G
3
= 34.65+277.2+34.65= 346.5T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy d=0
Trọng lượng bản thân 2 tường cánh
G
tc
= 138.6T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy
d = l
bđ
btn
- l
bđ
tc
=6.4-5.33=1.07m
Trọng lượng nước đè lên bản đáy bể
G
nước
= 693T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy d=0

Áp lực đẩy nổi:
E
đn
bđ
= 126*1*1.1 = 138.6T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy d=0
E
đn
tc1
= V
bđ
1
*γ
n
*n =3.5*3*0.7*1*1.1=8.1T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy d= 4.9m
E
đn
tc2
= V
bđ
2
*γ
n
*n=0.5*1.5*9*0.7*1*1.1=5.2T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy d=0.4m
E
đn
tc3
= V

bđ
3
*γ
n
*n=9*2*0.7*1*1.1=13.86T
Cánh tay đòn so với tâm bản đáy d=1.1m
Bảng 1. Bảng tính moment của các lực so với tâm bản đáy bể tiêu năng
STT Tên Lực Giá trị lực
(T)
Cánh tay đòn
so với tâm đáy
bể (m)
Moment đối với tâm đáy bể
(Tm)
Cùng chiêu
KĐH
Ngược chiều
KĐH
1 G
bđ
346.5 0 0
2 G
tc
138.6 1.07 148.3
3 G
nước
693 0 0
4 E
đn
bđ

-138.6 0 0
5 E
đn
tc1
-8.1 4.9 39.69
6 E
đn
tc2
-5.2 0.4 2.08
7 E
đn
tc3
-13.86 1.1 15.3
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
8 Tổng 1012.34 15.3 190.07
Diện tích bản đáy bể tiêu năng:
F = [(12+18)*12]/2= 180m
2
Tổng lực đứng:
ΣP = 1012.34T
Tổng moment:
ΣM = 190.07 – 15.3= 174.77Tm
Độ lệch tâm:
e = ΣM/ ΣP =174.77/1012.34 = 0.173m
σ
max
=

W
M
F
P
∑∑
+
=6.11T/m
2
σ
min
=
W
M
F
P
∑∑
−
=5.15T/m
2
σ
tb
= (σ
min+
σ
max
) /2=(6.11+5.15)/2 = 5.63T/m
2
2.5.2 Trường hợp mới thi công xong :
Diện tích bản đáy bể tiêu năng:
F = [(12+18)*12]/2= 180m

2
Bảng 2. Bảng tính moment của các lực so với tâm bản đáy bể tiêu năng
STT Tên Lực Giá trị lực
(T)
Cánh tay đòn
so với tâm đáy
bể (m)
Moment đối với tâm đáy bể
(Tm)
Cùng chiêu
KĐH
Ngược chiều
KĐH
1 G
bđ
346.5 0 0
2 G
tc
138.6 1.07 148.3
3 Tổng 485.1 0 148.3
Tổng lực đứng:
ΣP = 485.1T
Tổng moment:
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 6
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
ΣM = 148.3 T.m
Độ lệch tâm:
e = ΣM/ ΣP =148.3/485.1 = 0.31m

σ
max
=
W
M
F
P
∑∑
+
= 3.11T/m
2
σ
min
=
W
M
F
P
∑∑
−
=2.28T/m
2
σ
tb
= (σ
min+
σ
max
) /2 = (3.11+2.28)/2 = 2.7 T/m
2

2.6. KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA ĐẤT NỀN
Tìm P
gh
theo phương pháp đồ giải của Evđôkimov, tính cho trường hợp δ = 0
Tính các giá trị góc trượt
υ = 0.5[arcos( = 49
0
0
= 1.571 rad
90+8-49 = 49
0
) =51.27+49-8 = 92.27
0
Tính các khối cạnh trượt:
EB = r
0
= bsinυ/cosφ = 9.15m
r = r
0
e
θtgφ
= 11.4m
ED = 2rcos(45-φ/2) = 17.2m
Tính các đại lượng về lực:
P
1
= 0.5*γ*b*r
0
*sinα = 20.7T/m
P

2
= γ(r
2
– r
2
0
)/4tgφ = 41.3 T/m
P
3
= 0.5*γ*r
2
*cosφ = 32.2T/m
P
n
= n*ED = c/tgφ * ED = 213.3T/m
 P
3n
= 245.5 T/m
Dựa vào các đại lượng trên để vẽ đa giác lực trên Autocad .Sau khi vẽ xong ta tìm
được P
gh
=
dg
= 335.38 T/m
Vậy P
gh
=
dg
-
12

8
1
x
tg
= 335.38 – 85.38 = 250 T/m
=>
45.838.1283.2038.12
12
250
=−=−=−=
ϕ
σ
tg
c
b
P
gh
gh
T/m
2
Ta thấy σ
max
= 6.11T/m
2
<
gh
σ
= 8.45 T/m
2
=> Đất nền đủ khả năng chịu tải.

III. TÍNH TOÁN TƯỜNG CÁNH
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 7
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
+ Mặt cắt tính toán: cắt 1m dài theo phương vuông góc với dòng chảy tại 2 vị trí
mặt cắt 1-1 và 2-2 như hình vẽ.
- Tính thép cho mặt cắt 1-1 bố trí từ mặt cắt 1-1 đến mặt cắt 2-2.
- Tính thép cho mặt cắt 2-2 bố trí từ mặt cắt 2-2 đến mặt cắt 3-3.
Hình 2. Vị trí tính toán tường cánh bể tiêu năng
+ Trường hợp tính toán
- Trường hợp vừa thi công xong.
Đất đắp tới cao trình thiết kế; có xe ủi C100: 14 tấn (chiều dài xích: 2,28 m,
rộng: 0,7.2 = 1,4m; chiều rộng 2 mép xích: 2,38m). Tải trọng phân bố của xe
ủi:
2
/4,4
4,1.28,2
14
mTq ==
- Trường hợp sửa chữa
Đáy bể không có nước và sau tường mực nước ngầm ở cao trình +0,4m, trên
bờ có tải trọng người đứng q = 0,4 (t/m
2
)
- Trường hợp vận hành:
Tính cho trường hợp nguy hiểm nhất là mực nước sông min.
3.1. Tính toán nội lực
3.1.1. Trường hợp vừa thi công xong
3.1.1.1. Tại mặt cắt 1-1

Trọng lượng bản thân tường tính trên 1m dài:
N = n.V.γ
bt
= 1,1*4*1*0,7*2,5 = 7.7T
γ
w
: dung trọng tự nhiên của đất đắp ; γ
w
= 1,68T/m
3
.
h: khoảng cách từ cao trình đất đắp đến vị trí tính toán;
K
a
: hệ số áp lực đất chủ động
ϕ: góc ma sát trong của đất đắp, ϕ = 17,14
0
.
K
a
: hệ số áp lực đất chủ động:
K
a
=







−
2
45
2
ϕ
tg
=








−
2
14.17
45
0
2
tg
= 0,54;
Tại h = 0: P
0
a
=
aa
CqZ
λλγ

2)( −+
=(4.4*0.54)-(2*1.39
54.0
)= 0.33 T/m
2
.
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 8
1
1
2
2
3
3
4m
2m
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
Tại h = 4: P
4
a
=
aa
CqZ
λλγ
2)( −+
=[(1.68*4)+4.4]*0.54-(2*1.39
54.0
)=
3.96T/m

2

- Tổng giá trị áp lực đất chủ động tính trên 1m dài:
E
a
=
1
2
.( P
0
a
+ P
4
a
).H.1 = 0.5*(0.33+3.96)*4=8.58T
Khoảng cách từ đáy tường đến điểm đặt lực:
x =
3
1
.(
0
a
4
a
0
a
4
a
PP
2PP

+
+
).H => x = 1.44m
Mômen tại đáy: M = E
a
.x = 8.58*1.44= 12.36 Tm
a
E
+1.8
P
x
-3.0
+1.8
Hình 3. Áp lực đất lên tường cánh bể tiêu năng tại mặt cắt 1-1
3.1.1.2. Tại vị trí mặt cắt 2-2
Trọng lượng bản thân tính trên 1m dài:
N = n.V.γ
bt
= 1,1*3*1*0,7*2,5 = 5.78T
Áp lực đất:
Tại h = 0: P
0
a
= 0.33 T/m
2
Tại h = 3: P
3
a
= 3.06 T/m
2

Tổng giá trị áp lực đất chủ động tính trên 1m dài:a
E
a
=
1
2
.( P
0
a
+ P
3
a
).H.1 = 5.1T.
Khoảng cách từ đáy tường đến điểm đặt lực:
x =
3
1
.(
0
a
3
a
0
a
3
a
PP
2PP
+
+

).H => x = 1,1m.
Mômen tại đáy: M = E
a
.x = 5.1*1.1 = 5.61 T.m.
x
P
E
a
-3.0
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 9
3m
4m
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
Hình 4. Áp lực đất lên tường cánh bể tiêu năng tại mặt cắt 2-2
3.1.2. Trường hợp vận hành có nước sông và nước ngầm :
3.1.2.1. Tại mặt cắt 1-1
Trọng lượng bản thân tính trên 1m dài:
N = n.V.γ
bt
= 1,1*4*1*0,7*2,5 = 7.7T
γ
w
: dung trọng tự nhiên của đất; γ
w
= 1,68T/m
3
;
h: khoảng cách từ cao trình đất đắp đến vị trí tính toán;

K
a
: hệ số vượt tải của áp lực đất chủ động
ϕ: góc ma sát trong của đất đắp, ϕ = 17,14
0
.
K
a
: hệ số áp lực đất chủ động:
K
a
=






−
2
45
2
ϕ
tg
=









−
2
14.17
45
0
2
tg
= 0,54
Tại h = 0 : P
0
a
= 0.33T/m
2
Tại h = 3.6 : P
a
3.6
= 1.44T/m
2

Tại h = 4 : P
4
a
= 1.58T/m
2
Tổng giá trị áp lực đất chủ động E
a
1

tính trên 1m dài:
E
a
1

=
1
2
.( P
0
a
+ P
3.6
a
).H1 = 0.5*(0.33+1.44)*3.6=3.19T
Khoảng cách từ đáy h=3.6 đến điểm đặt lực:
x =
3
1
.(
0
a
3.6
a
0
a
3.6
a
PP
2PP

+
+
).H1 => x = 1.42m
Tổng giá trị áp lực đất chủ động E
a
2
tính trên 1m dài
E
a
2

=
1
2
.( P
3.6
a
+ P
4
a
).H2 = 0.5*(1.44+1.58)*0.4=0.6T
Khoảng cách từ h=4 đến điểm đặt lực:
x =
3
1
.(
4
a
3.6
a

3.6
a
4
a
PP
2PP
+
+
).H2 => x = 0.2m
- Áp lực nước sông:
+Trị số áp lực nước trên 1m rộng tường ( chọn MNSmin=1m)
E
as
= 0,5*γ
n
*n* h
s
2
= 0,5 * 1*1,1* 1
2
= 0.55T
+ Khoảng cách từ đáy tường đến điểm đặt lực
x= 1/3h
s
=1/3*1 =0.33m
-Áp lực nước ngầm
+ Trị số áp lực nước ngầm trên 1m rộng tường
E
nn
= 0,5*γ

n
*n* h
n
2
= 0.5*1*1.1*0.4
2
= 0.09T
+ Khoảng cách từ đáy tường đến điểm đặt lực
x= 1/3h
n
=1/3*0.4 = 0.13m
=>Mômen tại đáy:
M = E
a
1
.x
1
+E
a
2
.x
2
-E
s
.x
s
+E
n
.x
n

= 5.76Tm
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 10
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
=>Lực cắt tại chân trụ : Q = 3.19+0.6+0.09-0.55=3.33T
Hình 5. Sơ đồ tính áp lực sau lưng tường mặt cắt 1-1.
3.1.2.2. Tại vị trí mặt cắt 2-2
Trọng lượng bản thân tính trên 1m dài:
N = n.V.γ
bt
= 1,1*3*1*0,7*2,5 = 5.78T
Áp lực đất:
Tại h = 0 : P
0
a
= 0.33T/m
2
Tại h = 2.6: P
2.6
a
= 0.53T/m
2
Tại h=3 : P
3
a
=0.68T/m
2
Tổng giá trị áp lực đất chủ động E
a

1
tính trên 1m dài:
E
a
1

=
1
2
.( P
0
a
+ P
2.6
a
).H.1 = 1.12T
Khoảng cách từ đáy h=2.6 đến điểm đặt lực:
x =
3
1
.(
0
a
2.6
a
0
a
2.6
a
PP

2PP
+
+
).H1 => x = 1.2m
Tổng giá trị áp lực đất chủ động E
a
2
tính trên 1m dài:
E
a
1

=
1
2
.( P
2.6
a
+ P
3
a
).H2 = 0.24T
Khoảng cách từ đáy h=3 đến điểm đặt lực:
x =
3
1
.(
2.6
a
3

a
2.6
a
3
a
PP
2PP
+
+
).H2 => x = 0.19
- Áp lực nước sông:
+Trị số áp lực nước trên 1m rộng tường
Eas

= 0,5*γ
n
*n* h
s
2
= 0,5 * 1,1*1* 1
2
= 0.55T
+ Khoảng cách từ đáy tường đến điểm đặt lực
x= 1/3h
s
=1/3*1 =0.33m
-Áp lực nước ngầm
+ Trị số áp lực nước ngầm trên 1m rộng tường
E
nn

= 0,5*γ
n
*n* h
n
2
= 0.5*1*1.1*0.4
2
= 0.09T
+ Khoảng cách từ đáy tường đến điểm đặt lực
x= 1/3h
n
=1/3*0.4 = 0.13m
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 11
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
-Mômen tại đáy:
M = E
a
1
.x
1
+E
a
2
.x
2
-E
s
.x

s
+E
n
.x
n
= 1.67Tm
Lực cắt tại chân trụ : Q = 0.9T
3.1.3. Trường hợp sửa chữa :
3.1.3.1. Tại mặt cắt 1-1
Trọng lượng bản thân tính trên 1m dài:
N = n.V.γ
bt
= 1,1*4*1*0,7*2,5 = 7.7T
γ
w
: dung trọng tự nhiên của đất; γ
w
= 1,68T/m
3
;
h: khoảng cách từ cao trình đất đắp đến vị trí tính toán;
K
a
: hệ số vượt tải của áp lực đất chủ động
ϕ: góc ma sát trong của đất đắp, ϕ = 17,14
0
.
K
a
: hệ số áp lực đất chủ động:

K
a
=






−
2
45
2
ϕ
tg
=








−
2
14.17
45
0
2

tg
= 0,54
Tại h = 0 : P
0
a
= 0.33T/m
2
Tại h = 3.6 : P
a
3.6
= 1.44T/m
2

Tại h = 4 : P
4
a
= 1.58T/m
2
Tổng giá trị áp lực đất chủ động E
a
1
tính trên 1m dài:
E
a
1

=
1
2
.( P

0
a
+ P
3.6
a
).H1 = 0.5*(0.33+1.44)*3.6=3.19T
Khoảng cách từ đáy h=3.6 đến điểm đặt lực:
x =
3
1
.(
0
a
3.6
a
0
a
3.6
a
PP
2PP
+
+
).H1 => x = 1.42m
Tổng giá trị áp lực đất chủ động E
a
2
tính trên 1m dài
E
a

2

=
1
2
.( P
3.6
a
+ P
4
a
).H2 = 0.5*(1.44+1.58)*0.4=0.6T
Khoảng cách từ h=4 đến điểm đặt lực:
x =
3
1
.(
4
a
3.6
a
3.6
a
4
a
PP
2PP
+
+
).H2 => x = 0.2m

-Áp lực nước ngầm
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 12
Hình 6. Sơ đồ tính áp lực sau lưng tường mặt cắt 2-2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
+ Trị số áp lực nước ngầm trên 1m rộng tường
E
nn
= 0,5*γ
n
*n* h
n
2
= 0.5*1*1.1*0.4
2
= 0.09T
+ Khoảng cách từ đáy tường đến điểm đặt lực
x= 1/3h
n
=1/3*0.4 = 0.13m
=>Mômen tại đáy:
M = E
a
1
.x
1
+E
a
2

.x
2
+E
n
.x
n
= 5.94 T.m
=>Lực cắt tại chân trụ : Q = 3.19+0.6+0.09=3.88 T
Hình 5. Sơ đồ tính áp lực sau lưng tường mặt cắt 1-1.
3.1.3.2. Tại vị trí mặt cắt 2-2
Trọng lượng bản thân tính trên 1m dài:
N = n.V.γ
bt
= 1,1*3*1*0,7*2,5 = 5.78T
Áp lực đất:
Tại h = 0 : P
0
a
= 0.33T/m
2
Tại h = 2.6: P
2.6
a
= 0.53T/m
2
Tại h=3 : P
3
a
=0.68T/m
2

Tổng giá trị áp lực đất chủ động E
a
1
tính trên 1m dài:
E
a
1

=
1
2
.( P
0
a
+ P
2.6
a
).H.1 = 1.12T
Khoảng cách từ đáy h=2.6 đến điểm đặt lực:
x =
3
1
.(
0
a
2.6
a
0
a
2.6

a
PP
2PP
+
+
).H1 => x = 1.2m
Tổng giá trị áp lực đất chủ động E
a
2
tính trên 1m dài:
E
a
1

=
1
2
.( P
2.6
a
+ P
3
a
).H2 = 0.24T
Khoảng cách từ đáy h=3 đến điểm đặt lực:
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 13
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
x =

3
1
.(
2.6
a
3
a
2.6
a
3
a
PP
2PP
+
+
).H2 => x = 0.19m
-Áp lực nước ngầm
+ Trị số áp lực nước ngầm trên 1m rộng tường
E
nn
= 0,5*γ
n
*n* h
n
2
= 0.5*1*1.1*0.4
2
= 0.09T
+ Khoảng cách từ đáy tường đến điểm đặt lực
x= 1/3h

n
=1/3*0.4 = 0.13m
-Mômen tại đáy:
M = E
a
1
.x
1
+E
a
2
.x
2
+E
n
.x
n
= 1.85 T.m
Lực cắt tại chân trụ : Q = 1.45T
3.2. Tính toán và bố trí thép tường cánh
Ta thấy nội lực tường cánh trường hợp mới thi công xong là lớn nhất nên chọn
trường hợp này để tính toán
3.2.1. Tính toán và bố trí thép tường cánh tại mặt cắt 1-1
Lực tập trung: N = 7.7T.
Mômen tại chân tường: M = 12.36Tm
Tính toán như cấu kiện chịu nén lệch tâm. Cắt 1m dài để tính.
+ Kích thước: 1x0,7x4m.
+ Đối với cột một đầu ngàm một đầu tự do: L
0
= 2.H = 2.400 = 800cm.

+ Chọn a = a’= 5cm. h
0
= 70-5= 65cm
+ Với
e
01
= e
a
= h/30 e
0
= e
01
+ e
a
S: hệ số độ lệch tâm
J
b
= bh
3
/12 J
a
=μ
t
bh
0
(0.5h-a) N
th
=6.4/l
0
2

(S/K
th
*E
b
*J
b
+E
a
*J
a
)
η= 1/(1-N/N
th
) e= ηe
0
+h/2-a e’= ηe
0
-h/2+a
x=N/R
n
b F
a
=F
a’
= Ne’/R
a
*(h
0
-a)
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 14

Hình 6. Sơ đồ tính áp lực sau lưng tường mặt cắt 2-2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
Bảng 2. Bảng tính thép tường cánh tại mặt cắt 1-1 đối với tải trọng đất
a
(cm)
a'
(cm)
h
0
(cm)
µ
gt
(%)
h
L
o
=
λ
λ
0b
Điều kiện
mảnh
e
01
(cm)
e
a
(cm)

e
0
(cm)
5 5 65 1.2 11.4 52 thoả 160.5 2,33 162.83
S Y
(cm)
l
ϕ
I
s
(cm
4
)
I
(cm
4
)
N
cr
η
η.e
0
(cm)
e
(cm)
e'
(cm)
0,14
5
35 2

7020000
2858333 148021 1.0 162.83
192.83
132.83
x
(cm)
R
ξ
.h
0
(cm)
TH
Nén
F
a
(cm
2
)
Chọn thép
F
a
chọn
(cm
2
)
µ
tt
(%)
µ
min

(%)
µ
max
(%)
φ
a (mm)
0.79 40.5
LT
LỚN
6.56
14 200
7.7 0.2 0,2 3.5
. Bố trí thép chịu lực cắt theo cấu tạo: φ10a300
3.2. 2. Tính toán và bố trí thép tường cánh tại mặt cắt 2-2
Lực tập trung: N = 5.78T
Mômen tại chân tường: M = 5.61 Tm.
Tính toán như cấu kiện chịu nén lệch tâm. Cắt 1m dài để tính.
+ Kích thước: 1x0,7x3 m
+ Đối với cột một đầu ngàm một đầu tự do: L
0
= 2.H = 2.300 = 600cm.
+ Chọn a = a’= 5cm. h
0
= 70-5= 65cm
Bảng 3. Bảng tính thép tường cánh tại mặt cắt 2-2 đối với tải trọng đất
S Y
(cm)
l
ϕ
I

s
(cm
4
)
I
(cm
4
)
N
cr
η
η.e
0
(cm)
e
(cm)
e'
(cm)
0,17 35 2 7020000 2858333 260625.4 1,00 99.43 129.43 69.43
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 15
a
(cm)
a'
(cm)
h
0
(cm)
µ
gt
(%)

h
L
o
=
λ
λ
0b
Điều kiện
mảnh
e
01
(cm)
e
ng
(cm)
e
0
(cm)
5 5 65 1.2 8.57 52 thoả 97.1 2,33 99.43
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
x
(cm)
R
ξ
.h
0
(cm)
TH

Nén
F
a
(cm
2
)
Chọn thép
F
a
chọn
(cm
2
)
µ
t
(%)
µ
min
(%)
µ
max
(%)
φ
a (mm)
0.79 40.5
LT
LỚN
3.43
10 200
3.93 0.12 0,2 3.5

. Bố trí thép chịu lực cắt theo cấu tạo: φ10a300.
IV. TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY BỂ
4.1. Tính nội lực
Tính toán theo phương pháp dầm trên nền đàn hồi
4.1.1. Trường hợp vừa thi công xong có đất đắp
4.1.1 Tại mặt cắt 1-1
a) Lực tác dụng xuống bản đáy
- Lực do tường cánh truyền xuống bản đáy:
N = n.V.γ
bt
=1,1.4.1.0,7.2,5 = 7.7T
⇒ Tổng lực đứng ΣP = 2.P = 2x7.7 =15.4T.
- Trọng lượng bản đáy q
bđ
= n.V.γ = 1,1.0,7.1.2,5 = 1,93T/m
- Momen tính toán tại chân tường M
tt
max
= 12.36 T.m
- Phản lực nền trong phạm vi tính toán:

11.3
max
=
σ
=>
18.111.393.1 −=−=
∑
q
T/m

b) Tính lực cắt không cân bằng
Để phân theo tỷ lệ lực cắt không cân bằng do tường cánh và bản đáy
ta cần vẽ biểu đồ S
x
theo y
i
.
- Xác định vị trí trục trung hoà ( tính với trục Y-Y)

∑
∑
=
i
F
ii
c
YF
Y
trong đó:
ΣF
i
: diện tích của tường cánh và bản đáy tại mặt cắt 1-1;
F
1
= F
2
= 0,7.4 = 2.8m
2
, F
3

= 0,7.12 = 8,4m
2
⇒ ΣF
i
= 2*2.8 + 8,4 = 14m
2
y
i
: khoảng cách từ trọng tâm của tiết diện F
i
đến trục Y-Y
y
1
= y
2
=δ
bd
+h
tường
/2= 2.7; y
3
= δ
bd
/2= 0,35m
⇒ y
c
=
m29,1
14
35,0.4,87.2*8.2*2

=
+
Trục trung hoà cách trục Y-Y một đoạn y
c
= 1,29m.
- Tính S
x
theo y
i
: S
xi
= F
i
.
y
i
trong đó:
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 16
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
F
i
: diện tích tiết diện tính toán thứ i;
y
i
: khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến trục trung hoà .
- Tính diện tích biểu đồ momen tĩnh
+ Diện tích biểu đồ momen tĩnh của trụ A
trụ

: A
trụ
= ΣS
i
trong đó:
ΣS
i
: diện tích biểu đồ momen tĩnh của phần trụ
+ Diện tích biểu đồ momen tĩnh của trụ A
đáy
: A
đáy
= ∑S
i
trong đó:
ΣS
i
: diện tích biểu đồ momen tĩnh cuả phần đáy
Cao trình
Đến cao
trình Chiều cao
Chiều
rộng
Diện
tích Yi Sx Sc Ai
4 4 0 1.4 0 0 0 0
4 3.5 0.5 1.4 0.7 3.16 2.212 2.212
3.5 3 0.5 1.4 0.7 2.66 1.862 4.074
3 2.5 0.5 1.4 0.7 2.16 1.512 5.586
2.5 2 0.5 1.4 0.7 1.66 1.162 6.748 23.17

2 1.5 0.5 1.4 0.7 1.16 0.812 7.56
1.5 1 0.5 1.4 0.7 0.66 0.462 8.022
1 0.5 0.5 1.4 0.7 0.16 0.112 8.134
0.5 0 0.5 1.4 0.7 -0.34 -0.238 7.896
0 -0.5 0.5 12 6 -0.84 -5.04 2.856 2.996
-0.5 -0.7 0.2 12 2.4 -1.19 -2.856 0
Hình 7. Sơ đồ tính moment tĩnh tại mặt cắt 1-1
Dựa vào biểu đồ S
c
và y
i
,

xác định

tỷ lệ lực cắt không cân bằng phân cho mố
và bản đáy
- Tính lực cắt không cân bằng
Phương trình lực cắt không cân bằng:
Q + Σp + 2lΣq = 0, công thức ( 8-3), “ Thiết kế cống “.
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 17
Bảng 4. Bảng tính S
c
theo y
i
tại mặt cắt 1-1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
⇔ Q + 15.4 + 12*(-1.18)= 0

⇒ Q = -1.24 T
trong đó:
2l chiều rộng của bản đáy, 2l = 12m
- Phân lực cắt không cân bằng cho tường cánh và bản đáy
Q
tường
=
996.217.23
17.23*24.1
A
Q.A
21
1
+
−
=
+
A
= -1.1T
Q
đáy
=
996.217.23
996.2*24.1
A
Q.A
21
2
+
−

=
+
A
= -0.14T
+ Phân lực cắt không cân bằng cho tường cánh
Để phân cho từng tường cánh ta tính theo tỷ lệ diện tích
∑
F
i
F
trong đó:
F
i
: diện tích của từng tường cánh , F
1
=

F
2
= 2.8m
2
=> ΣF = 2*2.8 = 5.6m
2
=> Lực cắt không cân bằng phân cho tường cánh là:
P
'
1
= P'
2
= Q

tường.
∑
F
F
1
= -1.1*
6.5
8.2
= -0.55T;
+ Lực cắt không cân bằng phân cho bản đáy
q =
12
14.0
2
−
=
l
Q
= -0.01T/m.
Tính lại các lực tác dụng
p
1
+ p
'
1
= p
2
+ p
'
2

= 7.7-0.55 = 7.15T.
M = 12.36 T.m
q + q
'
= 1,93 -0.01=1.92 T/m.
P +P P+P
'q+1q
M
M
2 L = 1 2 , 8
1
2
'
2
'
1
Hình 8. Sơ đồ tải mặt cắt 1-1
c) Tính nội lực
- Xác định độ cứng của dải
t = 10.
E
E
0
.
3
3
h
l
, công thức ( 8-17), [6].
trong đó:

E
0
: modun biến dạng của nền, E
0
= 9,2kG/cm
2
;
E: modun đàn hồi của bêtông, E = 2,65.10
5
kG/cm
2
;
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 18
12m
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
L: chiều dài nửa nhịp, L = 6m;
H: chiều cao của dải, h = 0,7m;
⇒ t = 10.
3
3
5
7,0
6
.
10.65,2
2,9
= 0,218 < 1: dải cứng
Bảng 5. Bảng tính moment tại mặt cắt 1-1

ξ
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00
q 0,137 0,135 0,129 0,12 0,108 0,093 0,075 0,055 0,034 0,014 0
M
q
(ξ)
9.47 9.33 8.92 8.29 7.46 6.43 5.18 3.8 2.35 0.97 0
P
1
M
phải
-0,18 -0,17 -0,15 -0,13 -0,11 -0,09 -0,06 -0,04 -0,02 -0,01 0
M
trái
-0,18 -0,19 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,18 -0,16 -0,12 -0,07 0
M
PI
(ξ)
-15.44 -15.44 -15.02 -14.16 -13.3 -12.44 -10.3 -8.58 -6.01 -3.43 0
M
M
phải
-0,5 -0,56 -0,63 -0,69 -0,75 -0,8 -0,86 -0,91 -0,95 -0,98 -1
M
trái
-0,5 -0,44 -0,37 -0,31 -0,25 -0,2 -0,14 -0,09 -0,05 -0,02 0
-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
M
M0
(ξ)

12.36 12.36 12.36 12.36 12.36 12.36 12.36 12.36 12.36 12.36 12.36
Tổng 6.39 6.25 6.26 6.49 6.52 6.35 7.24 7.58 8.7 9.9 12.36
4.1.2 Tại mặt cắt 2-2
a) Lực tác dụng xuống bản đáy
- Lực do tường cánh truyền xuống bản đáy:
N = n.V.γ
bt
=1,1.3.1.0,7.2,5 = 5.775T
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 19
M
M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
⇒ Tổng lực đứng ΣP = 2.P = 2x5.775 =11.55T
- Trọng lượng bản đáy q
bđ
= n.V.γ = 1,1.0,7.1.2,5 = 1,93T/m
- Momen tính toán tại chân tường M
tt
max
= 5.61 T.m
- Phản lực nền trong phạm vi tính toán:
σ
max
= 2.7 T/m
=>
∑
−=−= 77.07.293.1q
T/m

b) Tính lực cắt không cân bằng
Để phân theo tỷ lệ lực cắt không cân bằng do tường cánh và bản đáy
ta cần vẽ biểu đồ S
x
theo y
i
.
- Xác định vị trí trục trung hoà ( tính với trục Y-Y)

∑
∑
=
i
F
ii
c
YF
Y
trong đó:
ΣF
i
: diện tích của tường cánh và bản đáy tại mặt cắt 1-1;
F
1
= F
2
= 0,7*3 = 2.1m
2
, F
3

= 0,7*15 = 10.5m
2
⇒ ΣF
i
= 2*2.1 + 10.5 = 14.7m
2
y
i
: khoảng cách từ trọng tâm của tiết diện F
i
đến trục Y-Y
y
1
= y
2
= 2,2m; y
3
= 0,35m
⇒ y
c
=
m88,0
7.14
35,0*5.102.2*1.2*2
=
+
Trục trung hoà cách trục Y-Y một đoạn y
c
= 0,88m.
- Tính S

x
theo y
i
: S
xi
= F
i
.
y
i
trong đó:
F
i
: diện tích tiết diện tính toán thứ i;
y
i
: khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến trục trung hoà .
- Tính diện tích biểu đồ momen tĩnh
+ Diện tích biểu đồ momen tĩnh của trụ A
trụ
: A
trụ
= ΣS
i
trong đó:
ΣS
i
: diện tích biểu đồ momen tĩnh của phần trụ
+ Diện tích biểu đồ momen tĩnh của trụ A
đáy

: A
đáy
= ∑S
i
trong đó:
ΣS
i
: diện tích biểu đồ momen tĩnh cuả phần đáy
Bảng 6. Bảng tính S
c
theo y
i
tại mặt cắt 2-2
Cao trình
Đến cao
trình Chiều cao
Chiều
rộng
Diện
tích Yi Sx Sc Ai
3 3 0 1.4 0 0 0 0
3 2.5 0.5 1.4 0.7 2.57 1.799 1.799
2.5 2 0.5 1.4 0.7 2.07 1.449 3.258 11.384
2 1.5 0.5 1.4 0.7 1.57 1.009 4.347
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 20
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
1.5 1 0.5 1.4 0.7 1.07 0.749 5.096
1 0.5 0.5 1.4 0.7 0.57 0.399 5.495

0.5 0 0.5 1.4 0.7 0.07 0.049 5.544
0 -0.5 0.5 12 6 -0.43 -3.255 2.319 2.198
-0.5 -0.7 0.2 12 2.4 -0.78 -2.34 0
Hình 9. Sơ đồ tính moment tĩnh tại mặt cắt 2-2
Phương trình lực cắt không cân bằng:
Q + Σp + 2lΣq = 0, công thức (8-3), “ Thiết kế cống “;
⇔ Q + 11.55 + 15.(-0.77) = 0
⇒ Q = 0 T
P P PP
'q+1q
M
M
2 L = 1 3 , 9
1
1
+
'
2
2
'
+
Hình 10. Sơ đồ tải tại mặt cắt 2-2
c) Tính nội lực
- Xác định độ cứng của dải
t = 10.
E
E
0
.
3

3
h
l
, công thức ( 8-17), [6].
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 21
15m
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
trong đó:
E
0
: modun biến dạng của nền, E
0
= 9,2kG/cm
2
;
E: modun đàn hồi của bêtông, E = 2,65.10
5
kG/cm
2
;
L: chiều dài nửa nhịp, l = 7.5m;
H: chiều cao của dải, h = 0,7m;
⇒ t = 10.
3
3
5
7,0
5.7

.
10.65,2
2,9
= 0,47 < 1: dải cứng
4.2.1. Trường hợp vận hành
4.2.2 Tại mặt cắt 1-1
a) Lực tác dụng xuống bản đáy
- Lực do tường cánh truyền xuống bản đáy:
N = n.V.γ
bt
=1,1.4.1.0,7.2,5 = 7.7T
⇒ Tổng lực đứng ΣP = 2.P = 2x7.7 =15.4T.
- Trọng lượng bản đáy q
bđ
= n.V.γ = 1,1.0,7.1.2,5 = 1,93T/m
- Trọng lượng nước trong bể: q
n
= 1.1x 1x 3.5 = 3.85 T/m
- Áp lực đẩy nổi của nước: q
đn
= 1x(3.5 + 0.7)x1.1x1= 4.62 T/m
=> q = q
bđ
+ q
n
– q
đn
= 1.93 + 3.85 – 4.62 = 1.16 T/m
- Momen tính toán tại chân tường M
tt

max
= 5.76 T.m
- Phản lực nền trong phạm vi tính toán:

11.6
max
=
σ
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 22
ξ
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00
q 0,137 0,135 0,129 0,12 0,108 0,093 0,075 0,055 0,034 0,014 0
M
q
(ξ)
14.87 14.66 14 13.03 11.72 10.1 8.14 5.97 3.69 1.52 0
P
1
M
phải
-0,18 -0,17 -0,15 -0,13 -0,11 -0,09 -0,06 -0,04 -0,02 -0,01 0
M
trái
-0,18 -0,19 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,18 -0,16 -0,12 -0,07 0
M
PI
(ξ)
-15.59 -15.59 -15.16 -14.29 -13.43 -12.56 -10.4 -8.66 -6.06 -3.47 0
M
M

phải
-0,5 -0,56 -0,63 -0,69 -0,75 -0,8 -0,86 -0,91 -0,95 -0,98 -1
M
trái
-0,5 -0,44 -0,37 -0,31 -0,25 -0,2 -0,14 -0,09 -0,05 -0,02 0
-1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
M
M0
(ξ)
5.61 5.61 5.61 5.61 5.61 5.61 5.61 5.61 5.61 5.61 5.61
Tổng 4.89 4.68 4.45 4.35 3.9 3.15 3.35 2.92 3.24 3.66 5.61
Bảng 7. Bảng tính mômen tại mặt cắt 2-2
M
M
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
=>
∑
−=−= 95.411.616.1q
T/m
b) Tính lực cắt không cân bằng
Để phân theo tỷ lệ lực cắt không cân bằng do tường cánh và bản đáy
ta cần vẽ biểu đồ S
x
theo y
i
.
- Xác định vị trí trục trung hoà ( tính với trục Y-Y)

∑
∑
=
i
F
ii
c
YF
Y
trong đó:
ΣF
i
: diện tích của tường cánh và bản đáy tại mặt cắt 1-1;
F
1
= F
2
= 0,7.4 = 2.8m
2
, F
3
= 0,7.12 = 8,4m
2
⇒ ΣF
i
= 2*2.8 + 8,4 = 14m
2
y
i
: khoảng cách từ trọng tâm của tiết diện F

i
đến trục Y-Y
y
1
= y
2
=δ
bd
+h
tường
/2= 2.7; y
3
= δ
bd
/2= 0,35m
⇒ y
c
=
m29,1
14
35,0.4,87.2*8.2*2
=
+
Trục trung hoà cách trục Y-Y một đoạn y
c
= 1,29m.
- Tính S
x
theo y
i

: S
xi
= F
i
.
y
i
trong đó:
F
i
: diện tích tiết diện tính toán thứ i;
y
i
: khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến trục trung hoà .
- Tính diện tích biểu đồ momen tĩnh
+ Diện tích biểu đồ momen tĩnh của trụ A
trụ
: A
trụ
= ΣS
i
trong đó:
ΣS
i
: diện tích biểu đồ momen tĩnh của phần trụ
+ Diện tích biểu đồ momen tĩnh của trụ A
đáy
: A
đáy
= ∑S

i
trong đó:
ΣS
i
: diện tích biểu đồ momen tĩnh cuả phần đáy
Cao trình Đến cao trình Chiều cao Chiều rộng Diện tích Yi Sx Sc Ai
4 4 0 1.4 0 0 0 0
4 3.5 0.5 1.4 0.7 3.16 2.212 2.212
3.5 3 0.5 1.4 0.7 2.66 1.862 4.074
3 2.5 0.5 1.4 0.7 2.16 1.512 5.586
2.5 2 0.5 1.4 0.7 1.66 1.162 6.748 23.17
2 1.5 0.5 1.4 0.7 1.16 0.812 7.56
1.5 1 0.5 1.4 0.7 0.66 0.462 8.022
1 0.5 0.5 1.4 0.7 0.16 0.112 8.134
0.5 0 0.5 1.4 0.7 -0.34 -0.238 7.896
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 23
Bảng 8. Bảng tính S
c
theo y
i
tại mặt cắt 1-1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và
Bể Tiêu Năng
0 -0.5 0.5 12 6 -0.84 -5.04 2.856 2.996
-0.5 -0.7 0.2 12 2.4 -1.19 -2.856 0
Hình 7. Sơ đồ tính moment tĩnh tại mặt cắt 1-1
Dựa vào biểu đồ S
c
và y

i
,

xác định

tỷ lệ lực cắt không cân bằng phân cho mố
và bản đáy
- Tính lực cắt không cân bằng
Phương trình lực cắt không cân bằng:
Q + Σp + 2lΣq = 0, công thức ( 8-3), “ Thiết kế cống “.
⇔ Q + 15.4 + 12*(-4.95)= 0
⇒ Q = 44 T
trong đó:
2l chiều rộng của bản đáy, 2l = 12m
- Phân lực cắt không cân bằng cho tường cánh và bản đáy
Q
tường
=
996.217.23
17.23*44
A
Q.A
21
1
+
=
+
A
= 38.96 T
Q

đáy
=
996.217.23
996.2*44
A
Q.A
21
2
+
=
+
A
= 5.04T
+ Phân lực cắt không cân bằng cho tường cánh
Để phân cho từng tường cánh ta tính theo tỷ lệ diện tích
∑
F
i
F
trong đó:
F
i
: diện tích của từng tường cánh , F
1
=

F
2
= 2.8m
2

=> ΣF = 2*2.8 = 5.6m
2
=> Lực cắt không cân bằng phân cho tường cánh là:
P
'
1
= P'
2
= Q
tường.
∑
F
F
1
= 38.96*
6.5
8.2
= 19.48 T
+ Lực cắt không cân bằng phân cho bản đáy
q =
12
04.5
2
=
l
Q
= 0.42T/m.
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 24
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CBHD: TRẦN VĂN HỪNG Tính Toán Kết Cấu Tường Cánh Và

Bể Tiêu Năng
Tính lại các lực tác dụng
p
1
+ p
'
1
= p
2
+ p
'
2
= 7.7+19.48 = 27.18 T
M = 5.76 T.m
q + q
'
= 1,93 +0.42=2.35 T/m.
P +P P+P
'q+1q
M
M
2 L = 1 2 , 8
1
2
'
2
'
1
Hình 8. Sơ đồ tải mặt cắt 1-1
c) Tính nội lực

- Xác định độ cứng của dải
t = 10.
E
E
0
.
3
3
h
l
, công thức ( 8-17), [6]
trong đó:
E
0
: modun biến dạng của nền, E
0
= 9,2kG/cm
2
;
E: modun đàn hồi của bêtông, E = 2,65.10
5
kG/cm
2
;
L: chiều dài nửa nhịp, l = 6m;
H: chiều cao của dải, h = 0,7m
⇒ t = 10.
3
3
5

7,0
6
.
10.65,2
2,9
= 0,218 < 1: dải cứng
Bảng 9. Bảng tính moment tại mặt cắt 1-1
ξ
0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00
q 0,137 0,135 0,129 0,12 0,108 0,093 0,075 0,055 0,034 0,014 0
M
q
(ξ)
11.59 11.42 10.91 10.15 9.14 7.87 6.35 4.65 2.88 1.18 0
P
1
M
phải
-0,18 -0,17 -0,15 -0,13 -0,11 -0,09 -0,06 -0,04 -0,02 -0,01 0
M
trái
-0,18 -0,19 -0,2 -0,2 -0,2 -0,2 -0,18 -0,16 -0,12 -0,07 0
SVTH: Bùi Phương Nam Trang 25
M
12m