Huong dan thiet ke cua van

H−íng dÉn thiÕt kÕ
cöa van ph¼ng hai dÇm chÝnh

Cöa van hai dÇm chÝnh

1


bố trí tổng thể

1.Bản mặt
2.Dầm chính
3.Dầm phụ dọc
4. Dàn ngang

5.Dàn chịu trọng lợng
6.Dầm biên
7. Bánh xe
8. Vật chắn nớc

1

3

4
a1 0,45Hv



2
6

7a

2H/3

5

hv

atr

W

ad

H/3
0.0

8

a2

300

7c
ộ

L0

C

7b
7a

cao an toàn =0,3 -0,5m

L0=10m H=6m C = 0,2-0,25m
L0=20m H=8m C = 0,3-0,4m

Cơ chế truyền lực:
áp lực nớc >bản mặt 1 >dầm phụ 3>giàn ngang 4
> dầm chính 2>dầm biên 6> trụ biên > bánh xe
7a
1

3

4


a1 0,45hv

2
6
2H/3

7a

5

ad

H/3
0.0

8

hv
atr

W

300

a2

7c

L0

7b
C

7a

2


Dầm chính (đặc, rỗng - giàn)

Dầm chính rỗng: giàn

Dầm chính đặc

Bố trí kết cấu
Vị trí dầm chính (đặc, rỗng giàn)
+ Cố gắng cách đều tổng áp lực nớc W:

a1 0,45hv



2H/3

-Chịu lực bằng nhau TD giống nhau
-TD giống nhau Dễ thi công,
+ a1 0,45hv

hv
atr

W

ad

H/3
0.0

300

a2

+ 300
+ Điều kiện vận chuyển

Khoét lỗ khi <300

3


Bố trí kết cấu
Dầm phụ: I, [,
+Dầm phụ dọc
- Khoảng cách: 60 -70 bm
- Càng xuống sâu càng dầy
-chiều cao nên giống nhau
+ Dầm phụ đứng: Đồng thời là
thanh cánh của dàn ngang

Bố trí kết cấu
Dàn ngang(đặc, rỗng-giàn)
+Là bộ phận chủ yếu
- Truyền áp lực lên dầm chính,
phân đều áp lực W
- Chịu xoắn vặn và các lực phát sinh
-K/C giữa các giàn ngang: < 4m
- Bố trí các giàn ngang cách đều nhau
- Số lợng: lẻ tạo đợc các kết cấu đối
xứng

-Nằm trong phạm vi tiết diện dầm chính không

thay đổi
-.
- KC đặc khi hdc nhỏ, kc rỗng khi h lớn
dc

.

4


Bố trí kết cấu
Giàn chịu trọng lợng(rỗng-giàn)
-Chịu: *trọng lợng cửa van,
*nớc tràn qua van
- Khi bản mặt hàn với dc thì
giàn bố trí ở mf cánh hạ của dc
có thể là giàn gẫy khúc
- Chiều cao bằng k/c hai dầm chính

Tính toán kết cấu
Tính toán bản mặt
Hàn với ô dầm
1

Các dẫy ô giống nhau chỉ cần
tính cho một dẫy ô.

2
3
4

Tấm ABCD : tựa trên 4 cạnh hoặc
2 cạnh liên kết đàn hồi

5
6
7
8
9

Ví dụ : Tính ô 2
Tấm ABCĐ tựa lên 2 cạnh AB, CĐ
M= pa2

Theo điều kiện cờng độ:

=

6M
2
bm

B

a

p

mb Ru

bm

1

A

=f(b/a) - Bng 7.1

Đ

6M
mb Ru

Khi b
2a mb =1,25
Khi b>2a mb =1

C

b
bm 0,61a

p
Ru

a 1,63 bm

p
Ru

5


Tính toán dầm phụ dọc
Trờng hợp 1: dầm fụ
làm việc nh dầm đơn
atr
ad
atr
ad

q
a
a
h

Các bớc
-Lập sơ đồ tính
-XĐ M và Q
-Chọn TD: đơn giản cha xét bản mặt
-Kiểm tra: Phải xét bản mặt cùng
tham gia chịu lc

Dầm phụ dọc bị
căt rời

bm

yc

y

b bc
c

x

xo

a + ad
q = p tr
2

b bc + 2c

c = 25 bm Thep CT 3

a + ad
b tr
2
b 0,3L0

M 16C

c = 20 bm Thep hop kim thap

Tính toán dầm phụ dọc
Trờng hợp 2: Dầm phụ dọc
tựa lên dầm phụ đứng
thanh cánh của dàn ngang

Dầm phụ dọc làm việc
nh dầm liên tục mà gối
đỡ là dàn ngang và dàm
phụ đứng
Tải trọng q

atr
ad

a

Nội lực: có thể tra bảng 73 trang 195 KCT

Dầm phụ dọc

6


Tính toán dầm chính
qtr
W

atr

qd

ad

0.0

W

Sơ đồ tính toán
Tải trọng: Chịu áp lực thuỷ tĩnh

q tr = W

c

qi

a tr
qd = W
a tr + a d
Loại dầm:

c

L0

ad
a tr + a d

L=Lo+2c

Dầm định hình : L 5m
Dầm ghép: L khá lớn H khá lớn
Giàn:

L>20m

Chọn tiết diện: Dầm ghép chơng 4

h
hb

c

bm

Thay đổi TD :

yc

h0=0,4 - 0,6h = chiều cao dầm biên
Kiểm tra tiết diện: Xét bản mặt cùng
tham gia chịu lc với: bxbm
25

y

b bc

ymax
x

bm

xo

b bc + 2.25 bm
h0

b 0,3L

Kiểm tra cờng độ:

max =

10% để chịu trọng lợng

M max
ymax 0,9 Ru
jx

Kiểm tra ôđcb các ô bản bụng

b

th

2

2



+ b m = 1.

th

Chú ý: Trờng hợp tiết diện không đối xứng khi tính th ,

hb lấy bằng hai lần chiều cao vùng nén

7


Thiết kế giàn ngang
Có nhiều hình dạng giàn

Cửa van trên mặt

Cửa van dới sâu

Khoảng cách < 4m
Số dàn ngang lẻ
Tạo ra các KC đối xứng

Giàn ngang đặc

Giàn ngang rỗng

8


Phạm vi nớc truyền áp lực nớc lên
giàn ngang : B

B

Tính toán giàn ngang
Sơ đồ tính toán
Gối đỡ : dầm chính
Tải trọng: áp lực nớc giữa hai
giàn ngang
Tải trọng nút:

0.3
W1
10

1

P1
1

8

2
2'

23.1

RA

P2
2

W3

7

3

1
2
1
P3 = W4 ' + W3' + (W3 + W4 )
3
3
2

3'

W3

P3

36.6

W4

1
Pi = H 2 B
2

3

4

W4

Kiểm tra

0

4'

50.1
5'

HB

RB

P4
5

P5

4

6

5

Tìm nội lực Chọn TD giàn thép

9

Chú ý: Thanh cánh ngoài lực dọc còn có M
Xét bản mặt chịu lực.
ng suất trong thanh cánh hạ
Yc

Mi=ql2i / 8
X

q

X0

Li

q
Tính nh thanh chịu lực dọc và
Mô men uốn

Li

Tính toán dàn chịu trọng lợng
Các dạng dàn thông dụng

h
L

Van 2 dầm chính

Van nhiều dầm chính

10


Tính toán giàn chịu trọng lợng
Pm/ 2

Pm

h

h
L

Xác định G:

G
- Theo cửa van tơng tự
- Theo công thức kinh nghiệm*
- Tra đồ thị

0 , 71
* Đối với van phẳng trên
pl
G = 10 o ( kN )
mặt có bánh xe:
200

P: tổng áp lực nớc td lên CV

l0: bề rộng lỗ cống
G: trọng lợng phần động của CV

- Xác định nội lực
- Chọn tiết diện
Ghi chú:
+ Các thanh đứng của giàn
chịu trọng lợng đồng thời là
thanh cánh hạ của giàn ngang,
khi chọn tiết diện phải tính với
nội lực tổng cộng.
+ Các thanh cánh của giàn chịu trọng lợng đồng thời là thanh
cánh hạ của dầm chính , ứng suất ở cánh của dầm chính đợc
tính với ứng suất tổng cộng.

11


Tính toán dầm biên
Thiết lập sơ đồ tính:

T
P0

-Gối đỡ là bánh xe
- Chịu các lực truyền từ dầm chính Qi
dầm phụ truyền tới Pi

P2
R1

Q1
P3

- Trọng lợng cửa van G/2

P4

- Lực kéo van T

P5
Q2
P6

- Lực ma sát trong các gối tựa Vi
- Lực

P1

hút đáy van Pv

M

V1
G/2
R2

V2

Ph

Tính toán:
-Dầm biên vừa chịu lực dọc vừa chịu uốn
- Kích thớc dầm biên lấy theo cấu tạo
- Kiểm tra ứng suất tại các TD:

+ Gối đỡ 4 vị trí bánh xe
+ Mặt cắt bị giảm yếu do lỗ treo van

Lập KH
Tuần I :
Tuần II
Tuần III

Tuần IV

Bố trí tổng thể
Tính xong bản mặt
Thiết kế xong dầm phụ
Thiết kế dầm chính
Lập sơ đồ tính Giàn ngang
Thiết kế hoàn chỉnh giàn ngang
và giàn chịu trọng lợng
Vẽ

12