Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN PHẦN I –TÀI LIỆU CƠ BẢN CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1.Vị trí địa lí, địa hình địa mạo 1.1.1. Vị trí địa lý 1.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo 1.2. Điều kiện địa chất. 1.3. Đặc điểm khí tượng thủy văn 1.3.1. Khái quát chung: 1.3.2. Điều kiện khí tượng thủy văn 1.4.Vật liệu xây dựng. 11 1.4.1. Mỏ VL1: 11 1.4.2 Mỏ VL2. 12 1.4.3. Mỏ VL3 12 1.4.4. Đánh giá chung đất VLXD 14 1.5. Quan hệ địa hình hồ chứa hồ chứa 15 CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH, KINH TẾ 17 2.1 Tình hình dân sinh – xã hội. 17 2.2 Tình hình kinh tế. 17 2.3 Nhu cầu dùng nước. 17 CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG NGUỒN NƯỚC VÀ NHIỆM VỤ CÔNG TRÌNH. 19 3.1 Mục đích dự án. 19 3.2Các phương án sử dụng nguồn nước. 20 3.1.1.1Phương án xây dựng đập dâng. 20 3.1.1.2Phương án xây dựng trạm bơm. 21 3.1.1.3Xây dựng hồ chứa nước. 21 PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ SỞ 23 CHƯƠNG IV. QUY MÔ CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 23 4.1 Giải pháp công trình thành phần công trình: 23 4.1.1 Giải pháp công trình: 23 4.1.2 Thành phần công trình: 23 4.1.3 Hình thức công trình đầu mối. 23 4.2 Quy mô công trình tiêu thiết kế. 24 SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 4.2.1 Xác định cấp bậc công trình 24 4.2.2 Xác định tiêu thiết kế 25 4.3. Tính toán mực nước chết (MNC) 26 4.3.1 Xác định mực nước chết 26 4.3.2 Tính toán MNC theo yêu cầu bùn cát 27 4.3.3 .Tính toán MNC theo yêu cầu tưới tự chảy 27 4.4 Xác định mực nước dâng bình thường dung tích hiệu dụng 28 4.4.1 Trường hợp tính toán: 28 4.4.2 Phương pháp tính toán 28 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 36 5.1 Mục đích ý nghĩa tính toán điều tiết lũ yếu tố ảnh hưởng. 36 5.1.1 Mục đích, ý nghĩa : 36 5.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính toán điều tiết : 36 5.2 Các tài liệu cho trước : 36 5.3 Phương pháp tính toán điều tiết lũ: 37 PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 44 CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ KỸ THUẬT ĐẬP ĐẤT 44 6.1.Chọn hình thức đập 44 6.2. Xác định kích thước mặt cắt đập 44 6.2.1.Các số liệu tính toán: 44 6.2.2.Xác định cao trình đỉnh đập 44 6.2.3 . So sánh cao trình đỉnh đập với Mực nước lũ vượt tần suất P=0,1% 48 6.3. Thiết kế chi tiết 48 6.3.1. Cấu tạo đỉnh đập 48 6.3.2. Mái dốc đập 49 6.3.3. Bảo vệ mái đập 50 6.3.4. Thiết bị thoát nước thân đập 52 6.3.5. Thiết bị chống thấm cho đập 53 6.3.6 Nối tiếp đập với bờ 54 6.4. Tính toán thấm qua đập 54 6.4.1. Mục đích 54 6.4.2.Các trường hợp tính toán 54 6.4.3. Các mặt cắt tính toán 55 6.4.4. Tài liệu dùng cho tính toán 56 6.5.Tính thấm cho mặt cắt lòng suối 56 SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 6.5.1 Tính thấm cho mặt cắt lòng suối ứng với trường hợp thượng lưu MNDBT, hạ lưu nước. 56 6.5.2. Tính thấm cho mặt cắt lòng suối ứng với trường hợp thượng lưu MNLTK, hạ lưu MNHL max, h2 = (m). 57 6.5.2. Tính thấm cho mặt cắt lòng suối ứng với trường hợp thượng lưu MNLKT, hạ lưu MNHL max, h2 = 1,5 (m). 58 6.6.Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi 60 6.6.1. Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi bên trái 60 6.6.1. Tính thấm cho mặt cắt sườn đồi bên phải 63 6.7. Tính tổng lượng nước thấm qua đập đất : 65 6.8 Tính toán ổn định đập đất. 66 6.8.1 Mục đích tính toán ổn định. 66 6.8.2 Các trường hợp tính toán. 67 6.8.3 Phương pháp tính toán. 67 CHƯƠNG VII: THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRÀN XẢ LŨ 84 7.1. Bố trí chung đường tràn 84 7.1.1 Nhiệm vụ, vị trí, hình thức bố trí tuyến tràn 84 7.1.2. Các phận đường tràn 84 7.2 Kiểm tra khả tháo đập tràn 88 7.2.1 Tính hệ số 89 7.3 Tính toán thủy lực tràn xả lũ 91 7.3.1. Các tài liệu ban đầu: 91 7.3.2. Mục đích nội dung tính toán: 91 7.4 Tính toán tiêu dốc nước 112 7.4.1. Mục đích tính toán 112 7.4.2. Nội dung tính toán 112 7.5 Tính toán ổn định tràn xả lũ. 116 7.5.1 Mục đích 116 7.5.2. Các trường hợp tính toán 117 7.5.3 Tài liệu tính toán 117 7.5.4 Tính toán cụ thể: 118 CHƯƠNG 8. THIẾT KẾ CỐNG LẤY NƯỚC 127 8.1. Tổng quan cống lấy nước 127 8.1.1. Nhiệm vụ cấp công trình 127 8.1.2. Các tiêu thiết kế 127 8.1.3. Hình thức cống 127 SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 8.1.4. Sơ bố trí cống 127 8.1.5. Các tài liệu dùng tính toán 128 8.2. Thiết kế kênh hạ lưu cống 128 8.2.1. Thiết kế mặt cắt kênh 128 8.2.2. Kiểm tra tính hợp lý mặt cắt 129 8.2.3. Kiểm tra điều kiện không xói 129 8.3. Tính toán diện cống 131 8.3.1. Xác định bề rộng cống 131 8.3.2. Xác định chiều cao cống cao trình đặt cống 136 8.4. Kiểm tra trạng thái chảy tính toán tiêu 136 8.4.1. Trường hợp tính toán. 136 8.4.2. Xác định độ mở cống (a) 137 8.4.3. Kiểm tra chế độ chảy cống 138 8.4.4. Tiêu sau cống. 144 8.5. Chọn cấu tạo chi tiết cống 144 8.5.1. Bộ phận cửa vào cửa 144 8.5.2. Thân cống 145 8.5.3. Tháp van 147 PHẦN IV: CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 148 CHƯƠNG IX : TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM. 148 9.1. Mục đích, trường hợp tính toán vị trí công trình. 148 9.1.2.Trường hợp tính toán. 148 9.1.3.Vị trí đặt cống. 148 9.2. Tài liệu tính toán kết cấu cống. 148 9.3. Xác định phương trình đường bão hòa vị trí tính toán. 149 9.4. Xác định ngoại lực tác dụng lên cống. 151 9.4.1.Áp lực đất. 152 9.4.2.Áp lực nước. 153 9.4.3.Trọng lượng thân. 153 9.4.4. Phản lực nền. 154 9.4.5. Sơ đồ lực cuối trường hợp cống nước: 154 9.5. Xác định nội lực tác dụng lên cống. 155 9.5.1. Mục đích. 155 9.5.2. Phương pháp tính nội dung tính toán 155 9.5.3. Xác định biểu đồ mômen kết cấu. 157 SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 9.5.4. Xác định biểu đồ lực cắt kết cấu. 163 9.5.5. Biểu đồ lực dọc cuối cùng. 165 9.6. Tính toán cốt thép. 167 9.6.1. Số liệu tính toán. 167 9.6.2. Sơ đồ mặt cắt tính toán. 168 9.6.3. Tính toán bố trí cốt thép dọc cống. 170 9.6.4. Tính toán cốt thép ngang ( cốt xiên). 175 9.6.5. Tính toán kiểm tra nứt. 178 SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 LỜI CẢM ƠN Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với nỗ lực phấn đấu thân dạy dỗ, bảo tận tình thầy cô giáo môn thủy công toàn thể thầy cô giáo trường dạy dỗ bảo em suốt năm học vừa qua, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Nguyễn Cảnh Thái, em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp mình. Với đề tài: ’’ Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ - phương án I’’. Thời gian làm đồ án tốt nghiệp khoảng thời gian có ích để em có điều kiện hệ thống lại kiến thức học giúp em biết cách áp dụng lý thuyết vào thực tế, làm quen với công việc kỹ sư thiết kế công trình thủy lợi. Đây đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi vận dụng tổng hợp kiến thức học. Dù thân cố gắng điều kiện thời gian hạn chế nên đồ án em chưa giải hết trường hợp xảy ra. Mặt khác kinh nghiệm thân trình độ hạn chế nên đồ không tránh khỏi thiếu sót. Em kính mong bảo, hướng dẫn, giúp đỡ thầy cô giáo giúp cho đồ án em hoàn chỉnh hơn, từ kiến thức chuyên môn hoàn thiện nâng cao. Em xin chân thành cảm ơn thầy cô đặc biệt thầy giáo PGS.TS Nguyễn Cảnh Thái bảo, hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Đồ án tốt nghiệp em với đề tài ’’ Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ – p/a I ’’gồm nội dung sau: Phần I: Tài liệu bản. Phần II: Thiết kế sở. Phần III: Thiết kế kỹ thuật. Phần IV: Chuyên đề kỹ thuật. Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2013 Sinh viên thực hiện: SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 PHẦN I –TÀI LIỆU CƠ BẢN CHƯƠNG I: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1. Vị trí địa lí, địa hình địa mạo 1.1.1. Vị trí địa lý Công trình hồ chứa nước Huổi Kỳ dự kiến xây dựng suối Huổi Kỳ với diện tích lưu vực 6,2 km để cấp nước cho đất nôn nghiệp cấp nước sinh hoạt cho dân cư thuộc địa bàn hai xã Sóc Hà, Quý Quân huyện Hà Quảng – tỉnh Cao Bằng. Công trình đầu mối hồ chứa Khuổi Kỳ nằm cách thị xã Cao Bằng 60 km theo đường 203 có tọa độ địa lý sau: + 22056’30” vĩ độ Bắc. + 105058’55” kinh độ Đông. Suối khai thác khu vực xây dựng công trình hai nhánh suối Khuổi Kỳ dài 3,2 km suối nhánh Sóc Giăng (Bò Tẩu) dài 1,3 km hợp thành, Khuổi Kỳ nhánh suối phía hữu Trường Hà, chảy từ Trung Quốc sang, qua địa phận hai xã nói đổ vào sông Bằng Giang. Độ dốc trung bình từ 2,5% - 4%. Thượng nguồn suối Trường Hà nằm phía Trung Quốc khai thác triệt để, lưu lượng suối tập trung sau vượt qua biên giới Việt – Trung. 1.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo Địa hình khu vực dự án chia làm hai loại: đồi thấp núi cao. Loại đồi núi thấp hình thành sét kết, cát kết có cao độ trung bình từ 210 m đến 300 m phổ biến khu vực lòng hồ, có dạng bát úp đỉnh nhọn, sườn đối xứng dốc (độ dốc trung bình 30 – 350), tầng phủ không dày, nhiều cối tương đối rậm rạp. Loại núi đá cao phổ biến khu tưới gồm dãy núi đá vôi cao 350 m, đỉnh núi nhọn, vách núi dốc thẳng đứng. Do suối nhỏ hẹp, dọc hai bên bờ suối không liên tục, hình thành bậc thềm, bậc hẹp kéo dài theo thung lũng tạo thành đồng ruộng bậc thang đầy rẫy hoa màu hẹp, dài. Đường giao thông đến tuyến công trình từ đường vành đai biên giới Sóc Hà – Cần Yên, cách tuyến công trình 500 . Về ngồn điện lưới điện khu vực xây dựng công trình có lưới điện quốc gia. Khu tưới dự án có đoạn đầu nằm chân công trình đầu mối kéo dài tận xã Sóc Hà gồm 165 đất canh tác. Từ thực tế địa hình, địa mạo việc bố trí SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 hệ thống kênh tưới gặp nhiều khó khăn, phải có nhiều công trình kênh đảm bảo chuyển nước đến toàn khu tưới được. Hiện trạng khu tưới gồm 11 đập dâng phía hạ lưu hệ thống kênh chính, kênh nhánh cấp nước cho 165 diện tích canh tác. 1.2. Điều kiện địa chất. • Tuyến đập. Lớp đất phủ (ký hiêu 1a): Thổ nhưỡng sét pha đến sét lẫn vật chất hữu rễ mà xám vàng, xám nâu đen. Trạng thái nửa cứng – cứng, kết cấu chặt. Chiều dày trung bình 0,3m. Lớp (1b): Hỗn hợp đá tảng, cuội sỏi hạt thô màu xám xanh, xám nhạt.Đá tảng thành phần chủ yếu đá sét – bột kết phong hóa nhẹ - tươi, cứng chắc, kích thước từ 0,2 – 0,3m, có chỗ đạt tới kích thước từ 0,3 – 0,4m, chiếm từ 50-70% hỗn hợp. Các hạt thô màu xám xanh, thành phần thạch anh phong hóa, kích thước từ 0,5-2mm, chiếm từ 20-30% hỗn hợp, phần cong lại cuội sỏi. Lớp bão hòa nước. kết cấu chặt. Gặp hố khoan HK1, chiều dày lớp 3,2m. Lớp phân bố chủ yếu lòng suối, diện phân bố hẹp, chiều rộng khoảng 2030m. Nguồn gốc bồi tích đại lòng suối (aQ). Lớp (1): Đất sét pha chứa dăm sạn màu xám vàng, vàng nhạt. Dăm sạn thành phần sét bột kết phong hóa, bán sắc cạnh, mềm bở, hàm lượng từ 3-10%, kích thước từ 2-10mm. Lớp phân bố rộng rãi khu vực đôi, núi khu vực nghiên cứu với chiều dày thay đổi từ 1,2-2,2m. Trạng thái dẻo cứng, kết cấu chặt. Nguồn gốc pha tàn tích (deQ). Lớp (2): Đá sét bột kết phong hóa mạnh thành mảnh đá mền bở, lẫn sét, đá bị biến đổi màu sắc có màu nâu đỏ, tím gụ, nõn khoan bị vỡ cục thành mảnh nhỏ có kích thước 1-5cm, búa đập nhẹ dẽ vỡ, đào thủ công. Đới phân bố rộng khu vực với chiều dày trung bình 3-5m, nằm trực tiếp lớp (1). Lớp (3): Đá trầm tích lục nguyên có thành phần sét bột kết phong hóa mạnh đến vừa, đá bị biến đổi màu thành xám nâu, xám vàng. Đa bị đập vỡ nứt nẻ mạnh, khe nứt màu đen, đá cứng trung bình, nõn khoan bị vỡ vụn thành mảnh đá có kích thước 5-15cm. Lớp phân bố rộng khu vực tuyến công SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 trình, nằm lớp phong hóa mạnh (lớp2), chiều dày chưa xác định vượt chiều sâu khảo sát. Lớp (4): Đá sét vôi phong hóa mạnh thành dăm tảng có lẫn sét, phần dăm tảng tương đối tươi, cúng màu xám xanh, xám đen khoan màu hoàn toàn, nước rửa màu trắng. Đá phân bố khu cực lòng suối bị phủ lớp cuội sỏi. Trên sườn hai vai đập hố khoan chưa gặp. Lớp (5): Đá sét vôi phong hóa vừa đến nhẹ màu xám xanh, xám đen, đá nứt nẻ ít, tương đối nguyên khối. Đá có đặc điểm phong óa không đều, cứng chắc. Tuy nhiên với hố khoan lòng suôi (HK1) khoan sâu vào lớp 24,9m không gặp hang Karter. Lớp gặp hố khoan lòng suối (HK1) nằm lớp (4). Theo công tác đo Địa vật lý đánh giá khu vực tuyến có điện trở suất mức trung bình có đới có giá trị điện trở thấp, cần thiết có thêm phương pháp khảo sát khác để kết luận cách đầy đủ điều kiện địa chất công trình • Tuyến tràn xả lũ. Tuyến tràn xả lũ bố trí tai vai trái với tuyến đập chính. Các hố khoan máy bố trí dọc theo tim tràn kết hợp hố đào. Căn vào tài liệu mô tả trường kết qua thí nghiệm tiêu lý mẫu đất phòng cho thấy địa tầng vị trí khảo sát gồm lớp sau: Lớp đất phủ dày (1a): Thổ nhưỡng sét pha đến sét lẫn vật chất hưu rễ mà xám vàng, xám nâu đen. Trạng tái nửa cứng – cứng, kết cấu chặt, Chiều dày trung bình 0,3m. Lớp (1): Đất sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn dăm sạn, đất kết cấu chặt, trạng thái dẻo cứng, thành phần dăm sạn đá sét bột kết phong hóa tương đối mềm bở. Lớp phân bố sườn đồi có chiều dày thay đổi từ 1,4-2,2m. Nguồn gốc deQ. Lớp (2): Đá sét bột kết phong hóa mạnh bị biến đổi màu sắc thành màu nâu đỏ, tím gụ, phong hóa thành mảnh đá mềm bở lẫn sét, nõn khoai bị vỡ cục thành SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 mảnh nhỏ có kích thước 1-5cm, tay bóp mạnh dễ vỡ. Đới phân bố rộng khu -,vực với chiều dày thay đổi từ 4,7-5,3m. Lớp (3): Đá sét bột kết phong hóa mạnh đến vừa, đá bị biến đổi màu thành xám vàng, xám nâu. Đá bị nứt nẻ mạnh, cứng, giòn, nõn khoai bị vỡ vụn thành mảnh đá có kích thước 5- 15cm. Đới phân bố rộng khu vực tuyến công trình, nằm đới phong hóa mạnh, chiều dày chưa xác định vượt chiều sâu khảo sát. • Cống lấy nước. Cống lấy nước bố trí khu vực sườn đồi, bờ phải đập. Tại theo mặt cắt dọc cống bố trí hố khoan máy khoan HK2 sâu 10,0m, kết hợp hố đào. Hố khoan khoan qua đới phong hóa hoàn toàn thành đất khoan sâu vào đới đá phong hóa mạnh. Theo tài liệu khảo sát, thân cống nằm hoàn toàn đá gốc phong hóa. Địa tầng theo tim cống phân chia từ xuống sau: Lớp đất phủ (1a): Thổ nhưỡng sét pha đến sét lẫn vật chất hữu rễ mà xám vàng, xám nâu đen. Trạng thái nửa cứng – cứng, kết cấu chặt. Chiều dày trung bình 0,3m. Lớp (1): Đất sét pha màu xám vàng, xám nâu lẫn dăm sạn, đất kết cấu chặt, trạng thái dẻo cứng, thành phần dăm sạn đá sét bột kết phong hóa tương đối mềm bở. Lớp phân bố sườn đồi có chiều dày thay đổi từ 1,4-2,2m. Nguồn gốc deQ. Lớp (2): Đá sét bột kết phong hóa mạnh bị biến đổi màu sắc thành màu nâu đỏ, tím gụ, phong hóa thành mảnh đá mền bở lẫn sét, nõn khoai bị vỡ cục thành mảnh nhỏ có kích thước 1-5cm, tay bóp mạnh dễ vỡ. Đới phân bố rộng khu -,vực với chiều dày chưa xác định vượt chiều sâu khảo sát. 1.3. Đặc điểm khí tượng thủy văn 1.3.1. Khái quát chung: - Suối Trường Hà: chiều dài sông 13,5 km, tổng chiều dài sông nhánh 23,0 km. - Suối Huổi Kỳ: chiều dài sông 3,16 km, tổng chiều dài sông nhánh 1,2 km, mật độ lưới sông 0,68 km km . SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp 21,622 21,277 Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 21,622 21,277 A 23,377 24,418 B A D 23,395 23,784 - - B - 23,377 24,418 - - - C - D 23,395 23,784 26,689 25,567 Biểu đồ Ncc (tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn) C 26,689 25,567 - Biểu đồ Ncc (tổ hợp tải trọng tính toán) 9.6. Tính toán cốt thép. 9.6.1. Số liệu tính toán. Chọn bê tông mác 200 (M200), cốt thép nhóm C II để tính toán bố trí cốt thép cống. Ta có tiêu tính toán sau: + Rn: cường độ tính toán chịu nén bê tông theo trạng thái giới hạn I nén dọc trục: tra bảng (trang 15) TCVN 4116 - 85 ta Rn = 90 kg/ cm2. + Rnc: Cường độ chịu nén tiêu chuẩn bê tông theo trạng thái giới hạn II nén dọc trục, Rkc = 115 KG/cm2. + Rk: cường độ tính toán chịu kéo bê tông trạng thái giới hạn I kéo dọc trục: tra theo bảng TCVN 4116 - 85 ta Rk = 7,5 kg/ cm2. + Rkc: cường độ chịu kéo tiêu chuẩn bê tông theo trạng thái giới hạn II kéo dọc trục: tra bảng TCVN 4116 - 85 ta Rkc = 11,5 kg/ cm2. + Kn: hệ số tin cậy, phụ thuộc cấp công trình: tra theo bảng TCVN 4116 – 85, với công trình cấp III ta được: Kn = 1,15. + nc: hệ số tổ hợp tải trọng tra bảng TCVN 4116 - 85 với tổ hợp tải trọng ta nc = 1,0. + ma: hệ số điều kiện làm việc cốt thép: tra theo bảng TCVN 4116 - 85 ta được: ma = 1,1. + mb: hệ số điều kiện làm việc bê tông: tra theo bảng TCVN 4116 - 85 ta được: mb = 1,0. + Ra: cường độ chịu kéo cốt thép: tra theo bảng TCVN 4116 - 85 ta SVTH: Lê Văn Côn 167 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 Ra = 2700 kg/ cm2. + Ra’: cường độ chịu nén cốt thép: tra theo bảng TCVN 4116 - 85 ta Ra' = 2700 kg/ cm2. + Ea: mô đun đàn hồi cốt thép: tra theo bảng 13 -TCVN 4116 - 85 ta được: Ea = 2,1.106 kG/ cm2. + Eb: mô đun đàn hồi ban đàu bê tông Eb = 0,24.106 kG/ cm2. Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép miền kéo miền nén a= a' = 5cm. + Chiều cao hữu ích tiết diện là: ho = h - a = 50 - 5= 45 (cm). + Tra bảng 17 (trang 32- giáo trình BTCT) với mác bê tông M200, nhóm cốt thép CII ta hệ số giới hạn ta hệ số αo = 0,6. => Ao = αo(1 - 0,5. αo) = 0,42. + Chiều dài tính toán kết cấu lo = 0,5.H =0,5.1,6; với thành cống. lo = 0,5.B=0,5.2; với trần đáy cống. => l0 = 0,8 (m) : với thành cống.   l0 = 1(m) : với trần cống đáy cống.  lo + Độ mảnh λh cấu kiện: λh = < 5. ho + Hàm lượng cốt thép tối thiểu theo bảng 4-1 (trang 62) giáo trình BTCT ta có: µmin = Fa + Fa ' .100% = 0,05%. b.ho + Hàm lượng cốt thép lớn µmax = 3,5%. + Fa, Fa': diện tích cốt thép miền kéo miền nén kết cấu. Yêu cầu: Fa , Fa' > µmin.b.ho.   F + F ' < µ .b.h . a max o  a 9.6.2. Sơ đồ mặt cắt tính toán. Biểu đồ nội lực để tính toán bố trí cốt thép theo phương ngang cho cống sau: SVTH: Lê Văn Côn 168 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 7,333 A 1,073 7,333 - B 24,418 + A - B 23,377 - 23,377 23,377 24,418 A 24,418 + + 17,744 17,744 + 0,761 0,761 23,993 D - 1,328 7,669 C 25,567 - 7,669 25,567 D C + B - - + 23,377 24,418 - 23,993 - D 26,689 25,567 C - 26,689 25,567 Biểu đồ nội lực cuối để tính cốt thép • Các mặt cắt tính toán: Để thuận tiện cho việc bố trí cốt thép theo phương ngang, ta tính toán cốt thép cho mặt cắt sau: + Với trần cống: chọn mặt cắt qua A mặt cắt có giá trị mô men căng lớn để tính toán bố trí cốt thép phía trần cống. Chọn mặt cắt qua mặt cắt có giá trị mô men căng lớn để tính toán bố trí cốt thép phía trần cống. Mặt cắt A (trần cống) có : MA = -7,333(T.m); QA =24,418 (T); NA = - 23,377 (T). Mặt cắt (trần cống) có: M2 = 1,043(T.m); Q2 = (T); N2 = 23,377(T). + Với thành bên: chọn mặt cắt qua C mặt cắt có giá trị mô căng lớn để tính toán bố trí cốt thép phía thành bên. chọn mặt cắt qua mặt cắt có giá trị mô men căng lớn để tính toán bố trí cốt thép phía cho thành bên cống. Mặt cắt C (thành bên) có: Mc = -7,669(T.m); Qc = -25,567 (T); Nc = - 26,689(T). Mặt cắt (thành bên) có: M3 = 17,744 (T.m); Q3 = -0,761 (T); N3= 25,554(T) + Với đáy cống: chọn mặt qua D mặt cắt có giá trị mô men căng lớn để tính toán bố trí cốt thép phía cho đáy cống. Chọn mặt cắt qua mặt cắt có mô men căng lớn để tính toán bố trí cốt thép phía đáy cống. Mặt cắt D (đáy cống) có: MD = -6,669(T.m); QD = - 23,993 (T) ; ND = - 25,567 (T). Mặt cắt (đáy cống) có: M4 = 1,028 (T.m); Q4 = (T); N4 = 25,567(T). SVTH: Lê Văn Côn 169 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 9.6.3. Tính toán bố trí cốt thép dọc cống. 9.6.3.1. Tính toán bố trí cốt thép cho trần cống. a. Mặt cắt A (trần cống): MA = -7,333(T.m); QA =24,418 (T); NA = - 23,377 (T). Tiết diện tính toán hình chữ nhật có kích thước b x h = 100 x 50 (cm). Trình tự tính toán cốt thép cho mặt cắt sau: - Xét uốn dọc: + lo 0,5.B 0,5.2 = = = < 10 nên ảnh hưởng uốn dọc với cấu kiện không h h 0,5 đáng kể, em lấy η = 1. + Xét độ lệch tâm eo: eo = M 7,333 = = 0,314m = 31, (cm). N 23,377 Ta thấy η.eo = 31,4(cm) > 0,3.ho = 13,5 (cm) nên cấu kiện cấu kiện chịu nén lệch tâm lớn. - Tính toán cốt thép: + Sơ đồ ứng suất: N e' e n.e0 Rn F'a R'a.F'a a x Rn.bx h0 h Fa Ra.Fa a b Hình 9-8 . Sơ đồ tính toán cốt thép dọc trục (nén lệch tâm lớn) Trong đó: e = η. eo+ 0,5.h - a = 1.31,4+0,5.50 – 5=51,4 (cm): khoảng cách từ điểm đặt lực dọc N đến trọng tâm cốt thép chịu kéo Fa . SVTH: Lê Văn Côn 170 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 e' = η.eo - 0,5.h + a' =1.31,4-0,5.50 +5=11,4 (cm) : khoảng cách từ điểm đặt lực nén dọc N đến trung tâm cốt thép chịu nén Fa'. x: chiều cao vùng nén cấu kiện. + Công thức (các phương trình bản) kn.nc.N ≤ mb.Rn.b.x + ma.Ra'.Fa' - ma.Ra.Fa kn.nc.N.e ≤ mb.Rn.b.x.( ho - (1). x ) + ma.Ra'.Fa'.( ho- a' ) (2). + Đây toán xác định Fa Fa' biết điều kiện b, h, M, N, .của cấu kiện. Chọn x = αo.ho (α = αo, A = Ao) thay vào phương trình (2) ta được: k n .nc .N .e − mb .Rn .b.h02 . Ao 1,15.1.23377.51, − 1.90.100.452.0, 42 Fa' = = = - 52,8 (cm2) ' ma .Ra .(ho − a' ) 1,1.2700.(45 − 5) Vì Fa' < nên em chọn Fa' theo điều kiện sau: + Đk hàm lượng cốt thép Fa' = µmin.b.ho = 0,0005.100.45 =2,25 (cm2). + Đk cấu tạo: Fa' = 5φ10 = 3,93(cm2). Vậy ta chọn Fa' = 5φ10, khoảng cách cốt thép 20 (cm). + Bây toán trở thành toán xác định F a biết Fa' điều kiện khác. Đặt A = α.( 1- 0,5.α ), từ phương trình (2) ta có: A= kn .nc .N .e − ma .Ra' .Fa' (ho − a ') 1,15.1.23377.51, − 1,1.2700.3,93(45 − 5) = = 0, 05 mb .Rn .b.h02 1.90.100.452 2.a ' 2.5 = = 0, 222 Có A ta tính α = 1- − 2. A = 0,05 => ho 45 Nhận thấy α < 2.a' chứng tỏ Fa' đạt σa' < Ra'. Nên em lấy x = 2.a' tính Fa ho theo công thức: Fa = kn .nc .N .e ' 1,15.1.23377.11, = = 2,58 ( cm2 ). ma .Ra ( ho − a ') 1,1.2700.(45 − 5) Nhận thấy Fa > µmin.b.ho = 2,25 (cm2), nên diện tích thép tính đạt yêu cầu. Chọn thép bố trí theo yêu cầu cấu tạo Fa=5φ10=3,93 (cm2), khoảng cách cốt thép 20cm. SVTH: Lê Văn Côn 171 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 b. Mặt cắt (trần cống): M2 = 1,043(T.m); Q2 = (T); N2 = 23,377(T). Ta có : e0 = M 1, 043 = = 0,045(m) = 4,5(cm) ; η e0 = 4,5cm < 0,3h0 = 13,5cm N 23,377 → Nén lệch tâm bé. - Sơ đồ ứng suất sau: Hình 9-9 . Sơ đồ ứng suất cấu kiện chịu nén lệch tâm bé + Xác định h 50 Suy x = h − (1,8 + 2.h − 1, 4.α ).η .e0 = 50 − (1,8 + 2.45 − 1, 4.0, 6).4,5 = 43, o x=43,2 cm > α0.ho =0,6.45=27cm + Xác đinh e = η e0 + 0,5.h − a = 4,5 + 0,5.50 − = 24,5(cm) Fa' = kn .nc .N .e − mb .Rn .b.x.(h0 − x / 2) 1,15.1.23377.24,5 − 1.90.100.43, 2.(45 − 43, / 2) = = − 71,04 ma .Ra' .(ho − a ') 1,1.2700.(45 − 5) → Chọn Fa’ theo cấu tạo : Fa’ = 5φ10 = 3,93 (cm2). Tính gần ứng suất cốt thép Fa sau: σ a = (1 − F= η e0 1.4,5 ) Ra = (1 − ).2700 = 2430( KG / cm ) h0 45 1 mb Rnbx + ma Ra' Fa' − k n nc N ) = ( 1.90.100.43, + 1,1.2700.4,52 − 1,15.1.23377 ) ( − maσ a −1,1.2430 Fa=-140,4 (cm2). SVTH: Lê Văn Côn 172 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Ta có: Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 Fa Fngoài = 3,93 (cm2). Cốt thép phía cống Ftrong = max (3,93; 3,93) => Ftrong = 3,93 (cm2). Ta tiến hành bố trí cốt thép cho trần cống sau: + Cốt thép phía cống : Fngoài = 5φ10 = 3,93 (cm2), a = 20 (cm). + Cốt thép phía cống: Ftrong =5φ10 = 3,93 (cm2), a = 20 (cm). 9.6.3.2. Tính toán bố trí cốt thép cho thành bên cống. a. Mặt cắt C (thành bên): Mc = -7,669(T.m); Qc = -25,567 (T); Nc = - 26,689(T). Tiến hành tính toán tương tự mặt cắt A ta kết sau: + eo = 32,4 (cm). + e = 52,4 (cm). + e' = 12,4 (cm). + Fa' = - 50,89 (cm2) → chọn Fa' = 5φ10 = 3,93 (cm2). + A = 0,06 → α = 0,062 + Fa = 2,56 (cm2) >µmin.b.ho = 2,25 (cm2); chọn Fa = 5φ10 = 3,93 (cm2). b. Mặt cắt (thành bên): M3 = 17,744 (T.m); Q3 = -0,761 (T); N3= 25,554(T) Tiến hành tính toán tương tự mặt cắt A ta kết sau: + eo = 69,4 (cm). + e =89,4 (cm). + e' = 49,4 (cm). + Fa' = - 42,3 (cm2) → chọn Fa' = 5φ10 = 3,93 (cm2). + A = 0,11 → α = 0,12 + Fa = 9,87 (cm2) >µmin.b.ho = 2,25 (cm2); chọn Fa = 5φ16 = 10,05 (cm2). SVTH: Lê Văn Côn 173 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 * Căn vào kết tính toán cốt thép hai mặt cắt ta chọn bố trí cốt thép cho thành bên cống sau: Cốt thép phía cống Fngoài = max(3,93; 3,93) => Fngoài = 3,93 (cm2). Cốt thép phía cống Ftrong = max(3,93; 10,05 ) => Ftrong = 10,05 (cm2). Em tiến hành bố trí cốt thép cho thành bên cống sau: + Cốt thép phía cống : Fngoài =5φ10 = 3,93 (cm2), a =20 (cm). + Cốt thép phía cống: Ftrong = 5φ16 = 10,05 (cm2), a =20 (cm). 9.6.3.3. Tính toán bố trí cốt thép cho đáy cống. a. Mặt cắt D (đáy cống): MD = -6,669(T.m); QD = - 23,993 (T) ; ND = - 25,567 (T). Tiến hành tính toán tương tự mặt cắt A ta kết sau: + eo = 26,1(cm). + e = 46,1 (cm). + e' = 6,1 (cm). + Fa' = - 53,02(cm2)→ chọn Fa' = 4φ12 = 4,52 (cm2). + A = 0,046 → α = 0,047 + Fa = 2,76(cm2). chọn Fa = 5φ10 = 3,93 (cm2). b. Mặt cắt (đáy cống): M4 = 1,028 (T.m); Q4 = (T); N4 = 25,567(T). Tiến hành tính toán tương tự mặt cắt ta kết sau: + eo = 4,0 (cm). + x =45,1(cm) > α0.ho =27cm. + e = 24(cm). + Fa' = -70,76 (cm2) → chọn Fa' = 5φ10= 3,93 (cm2). + σα= 2460 ( KG / cm ) + Fa = -144,1(cm2). chọn Fa= 5φ10 = 3,93 (cm2). * Căn vào kết tính toán cốt thép hai mặt cắt ta chọn bố trí cốt thép cho đáy cống sau: SVTH: Lê Văn Côn 174 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 Cốt thép phía cống Fngoài = max(3,93; 3,93) => Fngoài = 3,93 (cm2). Cốt thép phía cống Ftrong = max(3,93; 3,93) => Ftrong = 3,93 (cm2). Ta tiến hành bố trí cốt thép cho đáy cống sau: + Cốt thép phía cống : Fngoài =5φ10 = 3,93 (cm2), a = 20 (cm). + Cốt thép phía cống : Ftrong = 5φ10 = 3,93 (cm2), a = 20 (cm). Bảng 9-8: Kết tính toán cốt thép dọc chịu lực cống ngầm. Cốt thép phía cống Diện tích Loại Khoảng Thành phần (cm2) thép cách (cm) Trần cống 3,93 20 5φ10 Thành bên 3,93 20 5φ10 Đáy cống 3,93 20 5φ10 9.6.4. Tính toán cốt thép ngang ( cốt xiên). Cốt thép phía cống Diện tích Loại Khoảng (cm2) 3,93 10,05 3,93 thép 5φ10 5φ16 5φ10 cách (cm) 20 20 20 Tính toán cường độ mặt cắt nghiêng cấu kiện tiến hành theo phương pháp đàn hồi phương pháp trạng thái giới hạn. Ở ta sử dụng phương pháp đàn hồi để tính toán. 9.6.4.1. Điều kiện tính toán. Khi thoả mãn điều kiện sau cần phải tính toán cốt đai cho cấu kiện: k n .n c .Q < m b3 . R k c 0,9.b.h 0, .m b4 .R k < σ1 = τ0 = ( *) Trong đó: mb4: hệ số làm việc bê tông cốt thép mb4 = 0,9 Rk: cường độ chịu kéo bê tông, Rk = 75 (T/m2). kn: hệ số tin cậy, phụ thuộc cấp công trình, kn = 1,15. nc: hệ số tổ hợp tải trọng, với tổ hợp tải trọng nc= Q: lực cắt lớn tải trọng tính toán gây (T). mb3: hệ số điều kiện làm việc bê tông kết cấu bê tông cốt thép. Tra bảng phụ lục giáo trình BTCT, mb3 = 1. Rkc : cường độ chịu kéo tiêu chuẩn bê tông, Rkc = 11,5 kG/ cm2 . τ0 : Ứng suất tiếp lớn mặt cắt tính toán ( kg/cm ) SVTH: Lê Văn Côn 175 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 9.6.4.2. Mặt cắt tính toán Ta chọn mặt cắt có lực cắt lớn để tính toán bố trí cốt thép ngang cho cống. Do ta cần tính toán cho mặt cắt sau: * Với đáy cống: Tính cho mặt cắt qua D: MD = -6,669(T.m); QD = - 23,993 (T) ; ND = - 25,567 (T). *Với thành bên cống: Tính cho mặt cắt qua C: Mc = -7,669(T.m); Qc = -25,567 (T); Nc = - 26,689(T). * Với trần cống: Tính cho mặt cắt qua A: MA = -7,333(T.m); QA =24,418 (T); NA = - 23,377 (T). 9.6.4.3. Tính toán cốt thép ngang Với cốt thép ngang cống ta bố trí cốt thép xiên cống dài không bố trí cốt đai. Trên mặt cấu kiện ta chọn mặt cắt có lực cắt lớn để tính toán bố trí cốt thép ngang cho cống. * Tính toán cốt xiên cho trần cống (mặt cắt A) MA = -7,333(T.m); QA =24,418 (T); NA = - 23,377 (T). 0,6.mb4.Rk = 0,6.0,9.7,5 = 4,05 (KG/cm2). τ0 = kn .nc .Q 1,15.1.24418 = = 6,93 (KG/cm2). 0,9.b.h0 0, 9.100.45 mb3.Rkc = 1.11,5 = 11,5 (KG/cm2). So sánh: 0,6.mb4.Rk=4,05 < σ1 = τo = k n .n c .Q = 6,93. < mb3.Rkc=11,5. Nên phải tính 0,9.b.h o toán bố trí cốt thép xiên cho trần cống Sơ đồ tính toán: Trong đó: σ1a: Ứng suất kéo cốt dọc chịu. SVTH: Lê Văn Côn 176 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 σ1X: Ứng suất cốt xiên phải chịu. σ1= τo: Ứng suất kéo cốt xiên cốt dọc phải chịu. Ω x : Phần diện tích biểu đồ ứng suất tiếp cốt xiên phải chịu. Do biểu đồ ứng suất kéo có dạng tam giác nên ứng suất cốt dọc chịu tính theo công thức: σ1a = 0,225. σ1 = 0,225.6,93= 1,559(kg/cm2). σ1X = σ1 - σ1a = 6,93– 1,571 = 5,371 (kg/cm2). x σ − 0,6.mb4.R K 6, 93 − 4, 05 = ⇒x= .0,5.100 = 20,8 (cm). 0,5b σ1 6,93 Đặt cốt thép nghiêng với cấu kiện góc 45 0, diện tích cốt thép xiên tính theo công thức: Fx = - Ω x .0,5b 20,8.(5,371 + 4, 05 − 1,559).0,5.100 = = 1,95(cm2). ma .Rax . 1,1.2700. Chọn bố trí cốt thép: Với Fx = 1,95 cm2 ta chọn 5φ10 = 3,93(cm ) để bố trí cốt xiên cho cống bố trí cốt xiên thành lớp. Xác định vị trí cốt xiên: Vị trí cốt xiên xác định sau: + Xác định trọng tâm phần diện tích thép xiên Ωx + Từ trọng tâm phần diện tích thép xiên dóng lên trục dầm ta xác định vị trí lớp thép xiên + Gọi khoảng cách mép trục cấu kiện tới vị trí thép xiên x1 thì: σ X + 2.(0, 6.mb .Rk − σ 1a ) .x = 9,13 X + 0, 6.mb .Rk − σ 1a ) x1= 3.(σ (cm) 0.5B τx=σ1σ1x σ1a x1 x  x 0.6m R b4 0.5B Hình 9-10. Sơ đồ bố trí cốt xiên. SVTH: Lê Văn Côn 177 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 Làm tương tự tính toán bố trí cốt thép xiên cho thành cống đáy cống. Các bước tính toán tổng hợp bảng sau: Tính toán cốt xiên cho mặt khác tương tự mặt cắt D, em có kết ghi bảng sau: Bảng 9-9. tính toán cốt thép xiên mặt cắt. Mặt cắt A D C Q 0,6.mb4.Rk τ0 (T) (T/m) 24,418 4,05 6,93 23,993 4,05 6,81 25,567 4,05 7,26 σ1a (T/m) 1,559 1,532 1,634 σ1x x (T/m) (cm) 5,371 20,8 5,278 20,3 5,626 22,1 Fx (cm2) 1,95 1,88 2,1 F(chọn) x1 (cm ) cm 3,93(5ф10) 9,13 3,93(5ф10) 8,95 3,93(5ф10) 9,58 Vậy để thuận tiện cho việc bố trí thép xiên cho cống ta chọn mặt cắt có diện tích thép xiên lớn nhất. Do ta chọn diện tích thép xiên có Fx = 5ф10 =3,93 ( cm2 ). 9.6.5. Tính toán kiểm tra nứt. 9.6.5.1.Cơ sở tính toán kiểm tra nứt. Lấy giai đoạn Ia giai đoạn trước vết nứt xuất làm sở tính toán. Lúc tải trọng dùng để tính tóan kiểm tra nứt tải trọng tiêu chuẩn. Chọn mặt cắt có mô men lớn ( ứng với tải trọng tiêu chuẩn ) để tính toán kiểm tra nứt cho kết cấu. Điều kiện để đảm bảo không xuất khe nứt thẳng góc : nc .N C ≤ N n = γ 1.Rkc eo − Wqd Fqd 9.6.5.2. Kiểm tra nứt. Từ bảng tính giá trị nội lực ta thấy mặt cắt ( thành bên cống ) có mô men lớn em tiến hành tính toán kiểm tra nứt mặt cắt : M1 = 17,744 (T.m); Q1 = -0,761 (T); N1= 25,554(T) Tiết diện tính toán hình chữ nhật có thông số sau: b = 100 (cm) ; h = 50 (cm) ; a = a' = (cm) ; ho = 45(cm); Fa = 10,05 (cm2) ; Fa' = 3,93(cm2) ; Hệ số qui đổi : n = Ea 2100 = = 8, 75. Eb 240 *Xác định giá trị qui đổi: SVTH: Lê Văn Côn 178 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 - Chiều cao vùng nén ( Khoảng cách từ mép biên chịu nén đến trọng tâm tiết diện qui đổi ) : xn = S qd Fqd . + Sqđ: mô men tĩnh qui đổi tiết diện. + Fqđ: diện tích qui đổi tiết diện. Với tiết diện hình chữ nhật ta có : 0,5bh + nFa' a ' + nFa .h0 0,5.100.502 + 8, 75.3,93.5 + 8,75.10, 05.45 xn = = = 25, 2(cm) bh + nFa' + nFa 100.50 + 8, 75.3,93 + 8, 75.10, 05 - Mô men quán tính qui đổi tiết diện: Jqđ = J qd = b .( xn + ( h − xn )3 ) + n.Fa' ( xn − a ') + n.Fa .(ho − xn ) 100 .(25, 23 + (50 − 25, 2)3 ) + 8,75.3,93.(25, − 5) + 8,75.10, 05.(45 − 25, 2)2 = 1792479,03(cm ) Mô đun chống uốn tiết diện: Wqđ = J qd h − xn = 1792479, 03 = 72277, 4(cm3 ) . 50 − 25, *Khả chống nứt tiết diện: Với cấu kiện chịu nén lệch tâm khả chống nứt tiết diện xác định γ .Rkc Nn = e o − . theo công thức: Wqd Fqd + Tra phụ lục 13 giáo trình '' Kết cấu bê tông cốt thép '' ta hệ số mh = 1. + Tra phụ lục 14 giáo trình '' Kết cấu bê tông cốt thép '' ta hệ số γ = 1,75. + γ1 = γ.mh = 1.1,75 = 1,75. (γ : Hệ số chảy dẻo BT với tiết diện chữ nhật ) + Độ lệch tâm lực nén dọc tiêu chuẩn: M C D 17, 744 = 0, 69(m) = 69(cm) eo = C = N D 25,554 + RkC = 11,5 (kg/ cm2). Thay số vào công thức ta được: 1,75.11,5 Nn = SVTH: Lê Văn Côn 69 − 72277, 100.50 + 8, 75.3,93 + 8, 75.10,05 179 = 26500,1 (kg). Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 *Kiểm tra khả nứt Điều kiện kiểm tra nứt nc.N1 = 1.25554 (KG) < Nn =26500,1 (KG) Kết luận: Vậy cấu kiện (thành bên cống) đảm bảo điều kiện không bị nứt theo phương dọc cống. SVTH: Lê Văn Côn 180 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 TÀI LIỆU THAM KHẢO. [1] Giáo trình thuỷ công, tập I + II, NXB Xây dựng 2005. [2] Đồ án môn học thuỷ công Trường Đại Học Thuỷ Lợi – 2004. [3] Giáo trình thuỷ lực, tập I + II + III NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp – 1987. [4] Bài tập thuỷ lực, tập I + II NXB Đại học trung học chuyên nghiệp – 1979. [5] Giáo trình thuỷ văn công trình-NXB Nông nghiệp – 1993. [6] Công trình tháo lũ đầu mối hệ thống thủy lợi. Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Xuân Đặng, Ngô Trí Viềng NXB Khoa học Kỹ thuật – 1977. [7] Thiết kế đập đất -Nguyễn Xuân Trường – Xuất 1972. [8] Ví dụ tính toán đập đất, Vụ kỹ thuật 1977. [9] Cơ sở tính toán công trình thuỷ lợi đất NXB Khoa học thuật 1971. [10] Thiết kế thi công hồ chứa nước loại vừa nhỏ NXB Nông nghiệp. [11] Hồ chứa vùng đồi, Hà Nội 1976. [12] Nối tiếp tiêu hạ lưu công trình tháo nước PGS . TS. Phạm Ngọc Quý – Trường Đại Học Thủy Lợi. NXB Xây Dựng – 2003. [13] Sổ tay tính toán thủy lực -NXB Nông Nghiệp. [14] Hướng dẫn sử dụng phần mềm địa kỹ thuật GEO – SLOPE 5.0 GS. Nguyễn Công Mẫn. [15] Công trình thuỷ lợi, quy định chủ yếu thiết kế QCVN 04-05. [16] Quy phạm thiết kế đập đất đầm nén, TCVN 8216-2009. [17] Tiêu chuẩn tính toán Thủy lực đập tràn TCVN 9147-2012. [18] Ví dụ thiết kế tràn máng phun. [19] Quy phạm thiết kế tràn xả lũ SJD 341 – 89, Hà Nội 1999. SVTH: Lê Văn Côn 181 Lớp: Thanh Hóa Đồ án tốt nghiệp [20] Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ-PA2 Tiêu chuẩn tải trọng tác dụng lên công trình thủy lợi TCVN 8421-2010. [21] Thiết kế cống, Trịnh Bốn – Lê Hoà Xướng NXB Nông Thôn 1988. [22] Giáo trình Kết cấu bê tông cốt thép, Trường đại học thuỷ lợi. [23] Bài tập đồ án môn học Kết cấu bê tông cốt thép. [24] Quy phạm tính toán thuỷ lực cống sâu QPTL C1 – 75,Vụ kỹ thuật 1976. [25] Các bảng tính thuỷ lực, trường Đại Học Thuỷ Lợi – 1995. [26] TCVN 4253 – 86 Nền công trình thuỷ công, Hà Nội 2003. [27] TCVN 4118 – 85 Tiêu chuẩn thiết kế kênh tưới. [28] Giáo trình học đất, Trường đại học thuỷ lợi Nhà Xuất Bản Xây Dựng 2003. [29] Hướng dẫn sử dụng SAP 2000, Bộ môn kết cấu công trình. [30] TCVN 4116 – 85 Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép. [31] Giáo trình thuỷ nông tập I-NXB Nông thôn 1970. SVTH: Lê Văn Côn 182 Lớp: Thanh Hóa [...]... cực Lượng mưa năm thiết kế Lượng mưa vụ chiêm thiết kế Lượng mưa vụ mùa sớm thiết kế Lượng mưa vụ mùa muộn thiết kế Bốc hơi năm thiết kế Bốc hơi vụ chiêm thiết kế 5 6 7 8 9 SVTH: Lê Văn Côn F 10 Lớp: Thanh Hóa 5 Đồ án tốt nghiệp 16 Thời gian lũ thiết kế 17 Tổng lượng bùn cát năm 18 Lũ thi công tháng mùa kiệt 19 Lũ thi công tháng mùa lũ 1.4.Vật liệu xây dựng Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 T0,5%,1,5% h... (m3/s) Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 1,70 1,02 2,56 15,0 5,61 1,96 91,6 - Công thức tính lưu lượng lớn nhất các tháng cho mùa kiệt và lưu lượng lớn nhất tháng tong mùa lũ, tính cho lưu vực hồ Huổi Kỳ Qt,10% = Qt,10%,a ( Trong đó: F 1−n ) Fa Qt,10% - lưu lượng lũ tháng thứ i mùa kiệt lưu vực hồ Huổi Kỳ Qt,10%,a - lưu lượng lũ tháng thứ i mùa kiệt lưu vực Đức Thông F = 6,4 km2 - diện tích lưu vực hồ Huổi Kỳ. .. nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 - Phân phối bốc hơi năm thiết kế Tháng I II Zi (mm) 87.2 86.2 Tháng VII VIII Zi (mm) 104.3 90 • Mưa ngày lớn nhất thiết kế III 94.2 IX 99.1 IV 107 X 131.7 V 102 XI 58.3 VI 86.4 XII 71.7 P% 0,2 0,5 1,0 X1,max (mm) 208,7 194,7 184,1 • Dòng chảy năm và phân phối dòng chảy năm thiết kế Dòng chảy chuẩn ( Q0, m3/s ) 1,5 178,2 Lưu lượng dòng chảy chuẩn cho lưu vực hồ Huổi Kỳ: ... tiến kịp tốc độ phát triển nông nghiệp chung của cả tỉnh cũng như cả nước Từ lý do trên vấn đề đầu tư xây dựng hồ chứa nước Huổi Kỳ đảm bảo phục vụ tưới là cần thiết và cấp bách SVTH: Lê Văn Côn 19 Lớp: Thanh Hóa 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 Dự án công trình hồ chứa nước Huổi Kỳ được đầu tư xây dựng sẽ giải quyết nước tưới cho 165 ha đất canh tác nông nghiệp, cấp nước sinh hoạt cho... Q1,P% (10 m /s) 14,0 • Dòng chảy lũ thiết kế Lưu lượng lũ thiết kế Qmax P% P% HP% (mm) Qmax,P% (m3/s) SVTH: Lê Văn Côn 0,2 208,7 60,8 20% 12,3 0,5 194,7 56,7 50% 9,6 1,0 184,1 47,6 8 75% 7,9 90% 6,6 1,5 178,2 46,0 Lớp: Thanh Hóa 5 Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 Tổng lượng lũ thiết kế P% 0,2 0,5 1,0 6 3 Wp% (10 m ) 1,07 1,00 0,94 Quá trình lũ thiết kế. ( Dạng quá trình lũ tam giác.) P%... vào mùa khô Ta chọn phương án xây dựng Hồ chứa nước Huổi Kỳ phù hợp yêu cầu nhiệm vụ công trình chủ động tưới cho 165 ha đất canh tác và lợi dụng tổng hợp nguồn nước cho những vùng hưởng lợi của dự án SVTH: Lê Văn Côn 22 Lớp: Thanh Hóa 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 PHẦN II: THIẾT KẾ CƠ SỞ CHƯƠNG IV QUY MÔ CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 4.1 Giải pháp công trình và thành phần... ) Bốc hơi vụ mùa sớm thiết kế Zms,25%,50% mm 648,0 ( 605,3 ) 10 11 12 13 14 Bốc hơi vụ mùa muộn thiết kế Lượng mưa ngày max thiết kế Dòng chảy năm thiết kế Dòng chảy nhỏ nhất thiết kế Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế Zmm,25%,50% Xmax,0.5%,1,5% Q75%,85% Q85% Q0,5%,1,5% mm mm m3/s m3/s m3/s 599,0 ( 575,5 ) 194,7 ( 178,2 ) 0,101 ( 0,095 ) 7,9 10-4 56,7 ( 46,0 ) 15 Tổng lưu lượng lũ thiết kế W0,5%,1,5% 106 m3... 395679,4 451413,1 511946,9 575979,7 645092,5 721631,3 804066,5 891193,6 983772,3 1082074 1185491 1288908,2 Lớp: Thanh Hóa 5 Đồ án tốt nghiệp SVTH: Lê Văn Côn Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 16 Lớp: Thanh Hóa 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 CHƯƠNG II: ĐIỀU KIỆN DÂN SINH, KINH TẾ 2.1 Tình hình dân sinh – xã hội Theo tài liệu báo cáo của xã Sóc Hà, xã Quý Quản huyện Hà Quảng, tỉnh Cao Bằng tình...Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 Các đặc trưng lưu vực hồ Khuổi Kỳ như bảng thống kê dưới đây: Bảng 1-1: Đặc trưng lưu vực hồ Huổi Kỳ TT Đặc trưng 1 Diện tích lưu vực ( F ) 2 Chiều dài sông chính ( L ) 3 Tổng chiều dài sông nhánh ( Σ L ) 4 Độ dốc lưu vực ( Jlv ) 5 Độ... năm và phân phối mưa năm thiết kế XII 1,1 8 ĐB - Lượng mưa năm thiết kế P% Xp% ( mm ) - Phân phối mưa năm thiết kế: 75% 1356 85% 1270 Phân phối lượng mưa năm thiết kế 85% xem bảng sau: Tháng Tổng I II III IV V VI VII VIII IX lượng 5.7 11.8 10.6 70.2 237.4 133.6 201.8 362 X XI XII 165 18.4 16.8 29.3 mưa(mm) Bốc hơi năm và phân phối bốc hơi năm thiết kế - Lượng bốc hơi năm thiết kế như sau (với K=1,2): . Lớp: Thanh Hóa 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 @>!#!-/^^r!OF#U#J,!;+%H Bảng 1-1: Đặc trưng lưu vực hồ Huổi Kỳ. 11 !# B E> . năm thiết kế như sau (với K=1,2): Wv 'v 'Dv ƒ Av KL ? (6 SVTH: Lê Văn Côn 7 Lớp: Thanh Hóa 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 - Phân phối bốc hơi năm thiết. 155 9.5.3. Xác định biểu đồ mômen trong kết cấu. 157 SVTH: Lê Văn Côn Lớp: Thanh Hóa 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hồ chứa Huổi Kỳ- PA2 9.5.4. Xác định biểu đồ lực cắt trong kết cấu. 163 9.5.5. Biểu đồ lực