Tải bản đầy đủ
xiv. Tính ổn định cho trường hợp 2

xiv. Tính ổn định cho trường hợp 2

Tải bản đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Hình 5-5: Sơ đồ tính ổn định tường bên ngưỡng
*Xác định các lực tác dụng lên tường:
+ Các lực thẳng đứng bao gồm:
- Trọng lượng bản thân của tường : chia tường như hình vẽ , trọng lượng tường
bao gồm các lực P1, P2, , wđn
P1, P2, P3 = F. γbt .l (T)
Trong đó: - F: diện tích mặt cắt ngang của tường.
- γbt: Trọng lượng riêng của bê tông, γbt = 2,4T/m3.
- l: Chiều dài mặt cắt. Ta cắt 1m chiều dài tường để tính toán l =1m
P1 = 2,5.0,6.2,4 = 3,6 (T)
P2 = 0,5.3,25.2,4 = 3,9 (T)
- Trọng lượng của khối đất tác dụng lên tường
Trên mực nước ngầm (với γtn = 1,971 T/m3 )
P4 = F . γtn = 1,5.1, 75.1,971 = 5,17 (T)
Dưới mực nước ngầm (với γbh = 2,01 T/m3 )
P5 = Fhình thang dưới . γbh = 1,5.1,5.2, 01 = 4,52 (T)
- Áp lực đẩy nổi tác dụng lên tường:
Wđn = γn.tday.B = 1.0,6.2,5= 1,5(T)
Trang 130

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
-Áp lực thấm tác dụng lên tường :
Wth=

Thiết kế hồ chứa

1
1
.γn .Z. B = .1.2,1.2,5=2,625(T)
2
2

- Áp lực nước ở đất tác dụng lên tường: Wtt
Wtt =

1
1
.γ n .Z 2 = .1.2,12 = 2, 2 (T)
2
2

+ Áp lực đất chủ động tác dụng lên tường :
-Áp lực đất chủ động trên MN ngầm : p = Kcđ. γtn . Z
- Áp lực đất chủ động dưới MN ngầm : pcd = γ dn .Z 2 .K cdbh + γ tn .Z1.K cdbh
0
ϕ
2
0 30
Kcđ: hệ số áp lực chủ động, Kcđ = tg (45 - ) = tg (45 )=0,333
2
2

2

0

0
ϕbh
2
0 25
Kcđbh : hệ số áp lực chủ động bão hoà, Kcđbh = tg (45 ) = tg (45 2
2

2

0

)=0,406.
Z: Toạ độ tính từ mặt đất:
Tại Z = 0 thì : P0 = 0 (T/m2)
Tại Z = 3,25 m thì p1 = Kcđ. γtn. Z1 = 0,333.1,971.3,25=2,13 (T/m2)
Tại Z =3,85 m thì p2 = Kcđbh. γbh. Z = 0,406.2,01.3,85=3,14(T/m2)
Ec1=0,5. P1 Z1=0,5.2,13.1,75= 1,86 (T)
'
Ec2 =0,5.( p1 + p2 ).Z2 =0,5.(2,13+3,14).2,1 =5,53(T)

Điểm đặt của Ec2 cách chân tường một khoảng là:
-

H = YHCN .FHCN + Y∆ .F∆ =
FHCN + F∆

1
0,5.2,1.2,13.2,1 + 0,5.1, 01.2,1. .2,1
3
= 0,98m
2,1.2,13 + 2,1.0,5.1, 01

Các lực tác dụng lên tường được ghi ở bảng sau:

a. Các lực tác dụng lên tường
TT

Tên lực

Trang 131

Giá trị lực

hs lệch

Mô men với điểm A

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa
tải n

P (đ

Q(ngang)

ứng)

Tay đòn

Mcl

1.00

P1

3,6

1.05

1,25

4,5

2.00
4.00

P2
P4

3,9
5,17

1.05
1.10

0,75
1,75

2,925
9,047

5.00

P5

4,52

1.10

1,75

7,91

6.00

Wdn

1,5

1.10

1,25

1,85

7.00

Wth

2,625

1.10

1,75

4,59

8.00
9.00
10.00
Tổng

Wtt
Ec1
Ec2

1.20
1.20
1.20

0,7
2,68
0,98

21,315

2,2
1,86
5,53
9,59

30,822

Mgl

1,54
4,98
5,41
11,93

*Kiểm tra ổn định của tường:
Ổn định về lật:

KL =

∑ M CL
> [ Kc ]
∑ M GL

Trong đó:
ΣMCL: tổng momen chống lật lấy đối với điểm A ;
ΣMCL= 30,822 (T.m)
ΣMGL: tổng momen gây lật lấy đối với điểm A;
ΣMGL = 11,93 (T.m)
[Kc] : hệ số an toàn cho phép
Kc =
Trong đó:

n c .K n
m

nc : hệ số tổ hợp tải trọng.
Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản : nc = 1,0
Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt : nc = 0,9

Kn : hệ số tin cậy phụ thuộc vào cấp công trình và tổ hợp tải trọng
Đối với công trình cấp 2: Kn = 1,15
m : hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc vào loại công trình và loại nền.
Theo phụ lục B/35 TCVN 285 – 2002. Đối với công trình bêtông và bê tông cốt
thép trên nền đá thì m = 1.
Trang 132

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư

Thiết kế hồ chứa

Suy ra:

Kc =

0,9.1,15
= 1,035
1

Thay vào công thức:
KL =

30,822
= 2,58 > [Kc]= 1,035: Vậy tường đảm bảo ổn định về lật
11,93

* Ổn định về trượt:

KT =

∑ P. f + B.C
≥ KC
∑Q

Trong đó:
ΣP : tổng các lực tác dụng theo phương đứng; ΣP = 21,315 (T)
f : hệ số ma sát giữa tường và nền; f = 0,65
B : chiều rộng đáy tường; B = 2,4 (m)
C : lực dính đơn vị đáy tường (hệ số kháng cắt); C = 0 (T/m2)
ΣQ : tổng các lực tác dụng theo phương ngang; ΣQ = 9,59 (T).
Thay vào công thức, ta được: KT =

21,315.0, 65 + 2, 4.0
= 1,44
9,59

Kc : hệ số an toàn ổn định cho phép.
Trong đó:

Kc =

n c .K n
m

nc : hệ số tổ hợp tải trọng.
Đối với tổ hợp tải trọng cơ bản : nc = 1,0
Đối với tổ hợp tải trọng đặc biệt : nc = 0,9

Kn : hệ số tin cậy phụ thuộc vào cấp công trình và tổ hợp tải trọng
Đối với công trình cấp 2: Kn = 1,15
m : hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc vào loại công trình và loại nền.
Theo phụ lục B/35 TCVN 285 – 2002. Đối với công trình bêtông và bê tông cốt
thép trên nền đá thì m = 1.
Suy ra:

Kc =

0,9.1,15
= 1,035
1

Ta thấy: KT = 1,44 > Kc = 1,035 : Nên tường đảm bảo ổn định về trượt .
b. Một số cấu tạo chi tiết tràn
i. Tường bên dốc nước
Có nhận xét : Dốc nước có bề rộng không lớn từ đoạn thu hẹp b =13 m
đến b = 8,5m , độ sâu dòng chảy nhỏ nên chiều cao tường bên cũng nhỏ.
Trang 133

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư
Theo kết quả bảng trên chiều cao tường là:

Thiết kế hồ chứa

- Cuối đoạn thu hẹp (Mặt cắt 2-2) : ht =1,42m
- Cuối dốc nước (Mặt cắt 6-6) : ht = 1,42 m
Vì vậy ta thiết kế tường bên trong đoạn này tương tự như tường cánh thượng lưu.
- Hình thức : tường liền hình chữ U
- Kích thước :
+ chiều dày bản mặt : 50 cm
+ chiều dày bản đáy : 50 cm
Như vậy trong đoạn thu hẹp chiều cao tường giảm dần cao trình đỉnh trụ pin
đến cao trình tường thiết kế .
Để đảm bảo ổn định cho dốc do lún không đều
Ta chia dốc ra làm nhiều đoạn cách nhau bởi các khe lún trong khe có bố trí
thiết bị chống thấm .
Đoạn dốc có bề rộng không đổi chia ra mỗi đoạn 14 m .
….Cầu giao thông
Để đi lại được trên tràn phục vụ cho việc kiểm tra, sửa chữa hoặc nâng cấp tràn
khi có yêu cầu ta phải bố trí cầu giao thông ở phía trên trụ pin (bắc qua ngưỡng
tràn). Kích thước mặt cắt ngang của cầu giao thông được chọn theo yêu cầu cấu
tạo và yêu cầu giao thông được thể hiên ở bản vẽ.

Trang 134