TIẾNG HÀN TRUNG CẤP-12

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Mơn học chun ngành

<i><b>THỦY CƠNG</b></i>

<i><b>College of Technology, </b></i>
<i><b>Cantho University</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>THIẾT KẾ BỂ TIÊU NĂNG</b>

<b>THIẾT KẾ BỂ TIÊU NĂNG</b>

Nhóm sinh viên
thực hiện:

- Tấn Thời

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<i><b>I.</b></i> <i><b>KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TIÊU NĂNG </b></i>

<i><b>SAU CƠNG TRÌNH THÁO NƯỚC</b></i>

<i><b>II.</b></i> <i><b>THIẾT KẾ BỂ TIÊU NĂNG PHỊNG XĨI </b></i>

<i><b>CHO CỐNG</b></i>

<i><b>III.</b></i> <i><b>TÍNH KẾT CẤU TƯỜNG CÁNH</b></i>

<i><b>IV.</b></i> <i><b>TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY BỂ TIÊU NĂNG</b></i>

<b>THIẾT KẾ BỂ TIÊU NĂNG</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>I.1. Khái niệm chung</b>

<b>I.2. Đặc điểm dòng chảy qua cống</b>
<b>I.3. Nhiệm vụ tính tốn tiêu năng</b>
<b>I.4. Các biện pháp tiêu năng</b>

<i><b>I. Khái niệm chung về tiêu năng sau cơng trình </b></i>
<i><b>tháo nước:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>I.1. Khái niệm chung:</b>

<b>Khi xây dựng cơng trình trên sơng, kênh thì mực </b>

<b>nước phía trước sẽ dâng lên-tức thế năng tăng. </b>
<b>Khi dịng chảy đổ từ thượng lưu về hạ lưu, thế </b>
<b>năngđộng năng, một phần động năng đó phục </b>
<b>hồi thành thế năng (bằng mực nước ở hạ lưu); </b>
<b>phần còn lại gọi là năng lượng thừa.</b>

<b>Nếu khơng có giải pháp tiêu năng hữu hiệu sẽ gây </b>
<b>xói lỡ nghiêm trọng ảnh hưởng đến an tồn </b>
<b>cơng trình.</b>

<i><b>I. Khái niệm chung về tiêu năng sau cơng trình </b></i>
<i><b>tháo nước:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<i><b>I.2. Đặc điểm dịng chảy qua cống:</b></i>
<b>- Có lưu tốc trung bình lớn.</b>

<b>- Mực nước hạ lưu lại thường thay đổi ln.</b>

<b>- Có khả năng xuất hiện dịng chảy ngoằn </b>
<b>nghèo sau cống, nước nhảy sóng.</b>

<b>→ Hạ lưu cơng trình thường xảy ra các hiện </b>
<b>tượng như xói cục bộ, mài mòn, xâm thực.</b>

<i><b>I. Khái niệm chung về tiêu năng sau cơng trình </b></i>
<i><b>tháo nước:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<i><b>I.3. Nhiệm vụ tính tốn tiêu năng:</b></i>

<b>Nhiệm vụ tính tốn tiêu năng là phải tìm </b>
<b>được biện pháp tiêu hủy tồn bộ năng </b>

<b>lượng thừa điều chỉnh lại sự phân bố lưu </b>
<b>tốc làm cho dòng chảy tự nhiên trên một </b>

<b>đoạn ngắn nhất, giảm chiều dài đoạn gia cố </b>
<b>ở hạ lưu.</b>

<i><b>I. Khái niệm chung về tiêu năng sau cơng trình </b></i>
<i><b>tháo nước:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<i><b>I. Khái niệm chung về tiêu năng sau cơng trình </b></i>
<i><b>tháo nước:</b></i>

<i><b>I. Khái niệm chung về tiêu năng sau cơng trình </b></i>
<i><b>tháo nước:</b></i>

<i><b>I.4. Các biện pháp tiêu năng:</b></i>

<b>+ Đào sâu sân sau – tức làm bể tiêu năng.</b>

<b>+ Làm tường chắn để nâng cao mực nước – tức </b>
<b>làm tường tiêu năng.</b>

<b>+ Vừa đào sâu, vừa làm tường – tức bể và </b>
<b>tường tiêu năng kết hợp.</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

<b>BỂ TIÊU NĂNG</b>

<b>Cấu tạo:</b>

- Đáy bể
- Tường cánh bằng

bêtông cốt thép.
Bể tiêu năng nối tiếp với

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10></div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11></div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

<b>II.1. Các kích thước cơ bản:</b>

<b>+ Xác định chiều sâu bể tiêu năng d </b>

<b>+ Xác định chiều dài của bể tiêu năng Lb</b>
<b>II.2. Các kích thước khác:</b>

<b>+ Sân tiêu năng</b>

<b>+ Độ mở rộng của bể tiêu năng</b>

<i><b>II. THIẾT KẾ BỂ TIÊU NĂNG PHỊNG XĨI </b></i>
<i><b>CHO CỐNG</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

 Xác định hình thức nước nhảy dựa trên pt quan hệ

mực nước thượng, hạ lưu:

q: lưu lượng đơn vị; (m2/s)

Eo năng lượng đơn vị của dòng chảy thượng lưu so với
mặt chuẩn
2
3
0
C
E
.
q
)
(
F



<i>g</i>
<i>v</i>
<i>H</i>
<i>P</i>
<i>E</i>

2
2
0
0





<i><b>Xác định chiều sâu của bể tiêu năng d:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

<b> Khi biết q, E0 và ta tính được rồi tra bảng </b>

<b>tính độ sâu liên hợp nước nhảy nối tiếp hạ lưu cơng </b>
<b>trình theo Agơrơtskin </b><i><b>(phụ lục 5-1 giáo trình thủy lực </b></i>
<i><b>cơng trình trang 108)</b></i><b> sẽ được giá trị ; từ đó tính </b>
<b>được = .E0</b>

<i><b>Nếu </b><b>h</b><b>c</b><b>’’</b></i> <i><b>> hh</b></i> <i><b>→ nước nhảy phóng xa → cần phải đào </b></i>
<i><b>sâu sau – tức làm bể tiêu năng.</b></i>

 F(_C)

''
C



''
C

h _C ''

<i><b>Xác định chiều sâu của bể tiêu năng d:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

<i><b>Xác định chiều sâu của bể tiêu năng d:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>



<i><b>Δz: chênh lệch cột nước ở cửa ra </b></i>
<i><b>của bể:</b></i>























₂ _'' ₂

2

)

.

(

1

)

.

(

1

2

<i>g</i>

<i>h</i>

<i>_h</i>

<i>h</i>

<i>_c</i>

<i>q</i>

<i>z</i>





<i><b>Xác định chiều sâu của bể tiêu năng d:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>





<i><b>Lưu lượng tính tốn tiêu năng:</b></i>

<b>Cơng trình thủy lợi thường làm việc với </b>
<b>nhiều cấp lưu lượng và mực nước thượng, hạ </b>
<b>lưu khác nhau. </b>

<i><b>Lưu lượng tính tốn tiêu năng (QTN) là </b></i>
<i><b>lưu lượng cho ta kích thước bể tiêu năng lớn </b></i>
<i><b>nhất (hc’’- hh)max.</b></i>

<i><b>Xác định chiều sâu của bể tiêu năng d:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

<i><b>Bước 1:</b></i> <b>Sơ bộ lấy d1 = ( hc’’ - hh)max.</b>

<i><b>Bước 2:</b></i> <b>Tính Eo’ = E0 + d1 tính lại F(Tc) tra bảng tìm </b>
<b> Tc’’ suy ra hc’’.</b>

<i><b>Bước 3:</b></i> <b>Tính chênh lệch cột nước ở cửa ra của bể.</b>

<i><b>Bước 4:</b></i> <b>Tính chiều sâu d của bể theo (*).</b>

<i><b>Bước 5:</b></i> <b>Nếu giá trị d tính ra bằng hay gần bằng trị số </b>
<b>d1 đã chọn thì việc chọn d1 đã đúng và độ sâu bể cần </b>
<b>đào. Nếu hai giá trị chưa bằng nhau thì cần tính lại </b>

<b>trình tự như trên cho đến khi kết quả hai lần liên tiếp </b>
<b>xắp xỉ bằng nhau.</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

<b>Chiều dài bể phải đủ dài để nước nhảy </b>

<b>nằm gọn trong bể, khi đó hiệu quả tiêu năng của </b>
<b>bể mới đảm bảo. </b>

<b>Theo công thức thực nghiệm của </b>

<b>Tréctôuxôp chiều dài bể tiêu năng Lb tính từ </b>
<b>chân cống:</b>

<b>Lb = l1 + ln = l1 + (0,70-0,80)ln</b>

<i><b>Xác định chiều dài của bể tiêu năng </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

 <b>Ln:</b> <b>là chiều dài nước nhảy hoàn chỉnh.</b>
 <b>Chiều dài</b> <b>l1 </b><i><b>= lrơi – s</b></i>

<b>lrơi:</b> <b>là chiều dài nằm ngang của dòng </b>

<b>nước rơi tính từ cửa cống đến mặt cắt co hẹp. </b>
<b>Xem nước chảy qua cống như chảy qua đập </b>
<b>tràn đỉnh rộng thì:</b>

<b>lrơi = 1,64x(Ho(P + 0,24 Ho))^1/2</b>

<b>s:</b> <b>là chiều dài nằm ngang của mái dốc hạ </b>
<b>lưu cơng trình.</b>

<i><b>Xác định chiều dài của bể tiêu năng </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>

 <b>Sân tiêu năng:</b>

<b>Chú ý sân đủ dày, có lỗ thốt nước và có tầng </b>
<b>lọc ngược để giảm áp lực thấm ở bản đáy; đồng </b>
<b>thời chống xói do dòng thấm gây ra.</b>

<b>T = 0,15 x v x (h)^1/2</b>

<b>v và h là vận tốc và chiều sâu chỗ đầu đoạn </b>
<b>nước nhảy, thường lấy bằng 0,5 - 1, 5 m.</b>

 <b>Độ mở rộng bể tiêu năng:</b>

<b>Bmr = B + 2LB x tg</b>

<i><b>II.2. Xác định các kích thước khác: </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>

 <b>Để khắc phục dòng chảy ngoằn ngoèo </b>

<b>sau cống gây xói lở hai bên bờ cần </b>
<b>thiết kế góc mở rộng và tường cánh </b>
<b>thích hợp.</b>

 <i><b>Đối với cống nhỏ, lưu lượng từ 3 - 4 </b></i>

<i><b>m3/s, ta có góc mở rộng 1/4 - 1/6.</b></i>

<i><b>II.2. Xác định các kích thước khác: </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

<i><b>III.1.</b><b> Tài liệu tính tốn</b></i>

<i><b>III.2.</b><b> Trường hợp tính tốn</b></i>

<i><b>III.3.</b><b> Các bước tính tốn</b></i>

<i><b>III.4.</b><b> Tính tốn và bố trí thép</b></i>

<i><b>III.5.</b><b> Tính tốn kiểm tra theo khả năng chống nứt </b></i>
<i><b>của tường</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

<i><b>III.1. Tài liệu tính tốn:</b></i>

 <i><b> Vật liệu bê tơng, cốt thép.</b></i>

 <i><b> Tài liệu địa chất.</b></i>

 <i><b> Cao trình mực nước ngầm.</b></i>

<i><b>III. Tính kết cấu tường cánh:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>






<b>III. TÍNH KẾT CẤU TƯỜNG CÁNH:</b>

<b>III. TÍNH KẾT CẤU TƯỜNG CÁNH:</b>

<i><b>III.2. Trường hợp tính tốn:</b></i>

<i><b>Cắt 1m dài tường để tính toán theo bài toán phẳng .</b></i>
<i><b>1) Trường hợp vừa mới thi cơng xong.</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

<b>III. TÍNH KẾT CẤU TƯỜNG CÁNH:</b>

<b>III. TÍNH KẾT CẤU TƯỜNG CÁNH:</b>

<i><b>III.3. Các bước tính tốn:</b></i>

<i><b>Bước 1: Tính áp lực đất sau tường (Pa).</b></i>

<i><b>Bước 2: Tính trị số áp lực đất tác dụng lên </b></i>
<i><b>tường trên 1 m dài (Ea).</b></i>

<i><b>Bước 3: Tính điểm đặt cách chân tường (e)</b></i>
<i><b>Bước 4: Tính nội lực tác dụng tại chân </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

Tường chỉ
chịu áp lực
đẩy ngang
của đất sau

tường và

bề mặt đất

đắp có

người đi.

</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

<b>III.3.1. Trường hợp vừa mới thi </b>
<b>công xong:</b>

- <i><b>Áp lực đất sau tường</b>:</i>

<b>Tính Pa tương ứng với z.</b>

- <i><b>Áp lực đất tác dụng lên tường:</b></i>

<i>Trong đó:</i> n-hệ số lệch tải theo TCXDVN 2002-285, n
= 1,1.
)
/

(
)
2
45
(
tan
*
)
2
45
(
tan
*

*<i>z</i> 2 0 <i>q</i> 2 0 <i>T</i> <i>m</i>

<i>P_a</i> <i>_w</i>     

<i>h</i>
<i>P</i>

<i>P</i>
<i>n</i>

<i>E_a</i> ( <i>_a</i> <i>_a</i> ) *

2
1

* ₀  ₁

</div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29>

<b>III.3.1. Trường hợp vừa mới thi </b>
<b>cơng xong:</b>

-<i>_{Tính điểm đặt cách chân tường:}</i>

-<i>_{Tính nội lực tác dụng lên chân tường:}</i>

+ Lực dọc: Ntt = n*bt*h**b.

+ Môment: M = Ea*e.
+ Lực cắt: Q = Ea.

</div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>

<i><b>III.3.2. Trường hợp vận hành bình thường:</b></i>

<i><b>III.3.2. Trường hợp vận hành bình thường:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(31)</span><div class='page_container' data-page=31>

<i><b>III.3.2. Trường hợp vận hành bình thường:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(32)</span><div class='page_container' data-page=32>

<b>III.3.2. Trường hợp vận hành bình thường:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(33)</span><div class='page_container' data-page=33>

<b>III.3.3. Trường hợp sữa chữa:</b>
<b>III.3.3. Trường hợp sữa chữa:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(34)</span><div class='page_container' data-page=34></div>
<span class='text_page_counter'>(35)</span><div class='page_container' data-page=35></div>
<span class='text_page_counter'>(36)</span><div class='page_container' data-page=36></div>
<span class='text_page_counter'>(37)</span><div class='page_container' data-page=37></div>
<span class='text_page_counter'>(38)</span><div class='page_container' data-page=38>

<b>III.5. Tính tốn kiểm tra theo khả năng </b>
<b>chống nứt của tường</b>:

<b>- Điều kiện kiểm tra đối với cấu kiện </b>
<b>chịu nén lệch tâm :</b>

Mmax < Mn = m*tc * Rtc*Wqđ

Các xác định m, tc, Rtc, Wqđ các

</div>
<span class='text_page_counter'>(39)</span><div class='page_container' data-page=39></div>
<span class='text_page_counter'>(40)</span><div class='page_container' data-page=40>

<b>IV. TÍNH TỐN BẢN ĐÁY BỂ TIÊU NĂNG</b>

<b>IV.1. Tính ổn định đáy bể</b>

<b>IV.2. Tính tốn kết cấu bản đáy bể tiêu </b>
<b>năng</b>

<b>IV.3. Tính tốn và bố trí thép cho bản </b>
<b>đáy bể</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(41)</span><div class='page_container' data-page=41>

<b>IV.1. Tính ổn định đáy bể</b>

<i><b>Mục đích:</b></i>

<b>Kiểm tra ổn định về trượt, lật, đẩy nổi. Ở </b>
<b>đây chỉ tính tốn trong việc kiểm tra ổn </b>
<b>định trượt.</b>

<b>Các bước tính tốn:</b>

<i><b>Bước 1</b></i><b>: Xác định trọng tâm đáy bể.</b>

<i><b>Bước 2</b></i><b>: Tính khối lượng và ứng suất đáy </b>
<b>móng (chỉ xét trường hợp mới thi cơng </b>
<b>xong).</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(42)</span><div class='page_container' data-page=42>

<i><b>Bước 1:</b><b> Xác định trọng </b></i>
<i><b>tâm bản đáy:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(43)</span><div class='page_container' data-page=43>

<b>Bước 2: Tính khối lượng và ứng </b>
<b>suất đáy móng (chỉ xét trường </b>
<b>hợp mới thi cơng xong).</b>

<b>* Tính khối lượng:</b>

<i><b>- Khối lượng bản đáy bể tiêu năng:</b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(44)</span><div class='page_container' data-page=44>

<i><b>- Khối lượng tường cánh</b></i>

G₃

<b>→ Độ lệch tâm của bể:</b>







<i>P</i>
<i>M</i>
<i>e</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(45)</span><div class='page_container' data-page=45>

G₃

</div>
<span class='text_page_counter'>(46)</span><div class='page_container' data-page=46>

<b>Bước 3: Tính khả năng chịu tải của </b>
<b>đất nền</b>

0



* Do cơng trình có khả năng bị trượt theo phương
dịng chảy, do đó ta xem bề rộng móng bằng: B = Lb

* Ở đáy bể có khả năng trượt sâu do khơng có tải
trọng ngang.

* Theo quy phạm TCXD 45-70 sức chịu tải của nền
tính theo cơng thức sau:

Rtc = m* [ ( A *b + B * h )* + D*c ]

<i><b>Nhận xét:</b><b> </b></i>
<i><b> </b></i>

→ Nền đủ khả năng chịu tải; khơng cần có biện pháp
xử lý nền. Nhưng để an tồn ta đóng cừ tràm 25 cây/m2.

<i>tc</i>

<i>tb</i>  <i>R</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(47)</span><div class='page_container' data-page=47>

<b>IV.2. Tính tốn kết cấu bản đáy bể tiêu </b>
<b>năng</b>

<b>Tính tốn theo phương pháp dầm </b>

<b>trên nền đàn hồi.</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(48)</span><div class='page_container' data-page=48>

<b>IV.2. Tính tốn kết cấu </b>
<b>bản đáy bể tiêu năng</b>
<b>Phạm vi áp dụng</b>

- Đất nền có tính nén ít và trung bình.
- Lớp đất có chiều dày chịu nén lớn.
- Tính cho các loại móng bản.

* Đây là phương pháp tính tốn

</div>
<span class='text_page_counter'>(49)</span><div class='page_container' data-page=49>

<b>IV.2. Tính tốn kết cấu </b>
<b>bản đáy bể tiêu năng</b>
<b>Các trường hợp tính tốn:</b>

_{Mới thi cơng xong.}

_{Trường hợp vận hành bình thường.}

<b>Các bước tính tốn</b>

- Xác định tải trọng tác dụng: Lập bảng
tính ứng suất dưới đáy tường cánh.

</div>
<span class='text_page_counter'>(50)</span><div class='page_container' data-page=50>

<b>IV.2. Tính tốn kết cấu </b>
<b>bản đáy bể tiêu năng</b>
* Xét dải rộng b = 1m và tra bảng

Gorbunop-Povadop lập sẵn ứng với các tải trọng. Các trị số

nội lực M, Q phụ thuộc vào độ cứng t của dải:

3
3
0
.
10
<i>h</i>
<i>l</i>
<i>E</i>
<i>E</i>
<i>t</i> 
<i>Trong đó:</i>

h là chiều cao của dải;

l nửa chiều dài của dải;

E0 mođun biến dạng của đất nền.

E mođun đàn hồi của bê tông.

</div>
<span class='text_page_counter'>(51)</span><div class='page_container' data-page=51>

<b>IV.2. Tính tốn kết cấu </b>
<b>bản đáy bể tiêu năng</b>

<i>M</i>
<i>M</i>.

</div>
<span class='text_page_counter'>(52)</span><div class='page_container' data-page=52></div>
<span class='text_page_counter'>(53)</span><div class='page_container' data-page=53>

<b>IV.3. Tính tốn và bố trí thép cho bản </b>
<b>đáy bể</b>

Các bước tính tốn đã trình bày trong
phần tính thép cho tường cánh.

<b>IV.4.</b> <b>Tính tốn kiểm tra theo khả </b>

<b>năng chống nứt của bản đáy</b>

Các bước tính tốn đã trình bày trong
phần tính tốn kiểm tra theo khả năng

chống nứt cho tường cánh.

</div>
<span class='text_page_counter'>(54)</span><div class='page_container' data-page=54></div>
<span class='text_page_counter'>(55)</span><div class='page_container' data-page=55></div>
<span class='text_page_counter'>(56)</span><div class='page_container' data-page=56></div>

<!--links-->