Giáo trình thủy công Tập 1 - 8 potx

www.vncold.vn

www.vncold.vn Hội Đập lớn và Phát triển nguồn nước Việt Nam

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

284

H×nh 10-16: §−êng quan hÖ ψ = f(ξ, θ) H×nh 10-17: S¬ ®å tÝnh æn ®Þnh uèn däc

cña trô cã c¸c thanh chèng ngang.

Khi nghiªn cøu tÝnh to¸n, Samb« ®· thay thÕ c¸c thanh chèng ngang xem nh− mét m«i

tr−êng ®μn håi víi hÖ sè ®μn håi K vμ ®é cøng chèng uèn C. TÝnh to¸n víi thanh cã chiÒu dμy

trung b×nh. T¶i träng giíi h¹n ®−îc tÝnh nh− sau:

- C¸c thanh chèng ngμm chÆt víi trô:

Qgh = EJK C+ , (10-15)

Víi: K = π ω 2

1

2

.E . l 12EJ

vμ C

s a al = ,

Trong ®ã:

ω - diÖn tÝch mÆt c¾t cña thanh chèng ngang;

l - kho¶ng c¸ch hai trô;

a - kho¶ng c¸ch c¸c hμng dÇm (h×nh 10-17);

s - tæng chiÒu dμi cña hμng dÇm tõ bê nμy sang bê kia (gi¸ trÞ trung b×nh);

J - m«men qu¸n tÝnh cña b¨ng ®ang xÐt;

J1 - m« men qu¸n tÝnh cña thanh chèng ngang.

- C¸c thanh chèng nèi khíp víi trô:

NÕu:

4 KL 500

EJ

> th× Qgh = EJK . (10-16)

NÕu:

4 KL 500

EJ

< th× Qgh tÝnh ®−îc tõ h×nh (10-18).

Dùa vμo Qgh kiÓm tra æn ®Þnh theo c«ng thøc (10-14).

www.vncold.vn

www.vncold.vn Hội Đập lớn và Phát triển nguồn nước Việt Nam

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

285

π

H×nh 10-18: To¸n ®å x¸c ®Þnh Qgh khi

4 KL < 500

EJ

c. Trô kÐp

Còng c¾t c¸c b¨ng song song víi mÆt h¹ l−u trô, ta cã s¬ ®å tÝnh to¸n nh− h×nh (10-19). T¶i

träng giíi h¹n tÝnh theo c«ng thøc:

Qgh = π ω 2

tb

2

EJ . 4L K ; (10-17)

ω = π

π

2

2

2n 1 cos

n

⎛ ⎞ − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠;

K = 1 + π2 2

tb

2

1 2

EJ a.h a

4L 12EJ 24EJ

⎛ ⎞ ⎜ ⎟ + ω

⎝ ⎠

,

Trong ®ã:

E - m«®un ®μn håi cña vËt liÖu;

Jtb - m«men qu¸n tÝnh cña b¨ng t¹i vÞ trÝ cã chiÒu dμy trung

b×nh (kh«ng kÓ c¸c gi»ng ngang);

J1 - m«men qu¸n tÝnh cña gi»ng ngang trong trô kÐp;

J2 - m«men qu¸n tÝnh cña mét thμnh bªn t¹i vÞ trÝ trung

b×nh;

n =

L

a

; c¸c ký hiÖu kh¸c xem h×nh vÏ.

KiÓm tra æn ®Þnh theo c«ng thøc:

η = gh

1c

Q

N"

≥

Ω βK, (10-18)

Trong ®ã:

Ω - diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña b¨ng t¹i vÞ trÝ trung b×nh;

β - hÖ sè, theo Rozanèp ®Ò nghÞ b»ng 0,7 ÷ 0,9.

N"1c: øng suÊt ph¸p chÝnh lín nhÊt cña thanh trô.

4. TÝnh øng suÊt cña trô

a

h

L

a

P

H×nh 10-19: S¬ ®å tÝnh

æn ®Þnh uèn däc trô kÐp

www.vncold.vn

www.vncold.vn Hội Đập lớn và Phát triển nguồn nước Việt Nam

⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯

286

a) Ph−¬ng ph¸p søc bÒn vËt liÖu

Nguyªn t¾c tÝnh to¸n nh− ®· nªu trong ch−¬ng ®Ëp bª t«ng träng lùc. Dùa vμo c¸c ngo¹i lùc

t¸c dông ®Ó tÝnh c¸c øng suÊt ë mÐp biªn (lùc t¸c dông nμy xÐt cho c¶ ®o¹n tõ gi÷a khoang nμy

®Õn gi÷a khoang kia).

øng suÊt biªn x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:

σ"y =

z

P M

x

F J

∑ ∑± , (10-19)

Trong ®ã:

Jz - m«men qu¸n tÝnh ®èi víi trôc qua träng t©m tiÕt diÖn;

x - kho¶ng c¸ch tõ trôc z - z ®Õn ®iÓm tÝnh to¸n;

F - tiÕt diÖn tÝnh to¸n (kÓ c¶ phÇn vai trô);

∑P vμ ∑M - tæng lùc th¼ng ®øng vμ m«men cña ngo¹i lùc g©y ra tÝnh víi träng t©m tiÕt

diÖn.

C¸c c«ng thøc kh¸c ®−îc tr×nh bμy trong b¶ng (10-2)

B¶ng 10-2

øng suÊt MÆt th−îng l−u MÆt h¹ l−u

øng suÊt

chÝnh N'1 = γ.y

1

d

(10-20)

N'2= σ

γy ψ

ψ

y 2

1

1

1

cot g sin2 d − (10-22)

N"1= σ

ψ

y

2

2

"

sin

(10-21)

N"2 = 0 (h¹ l−u kh«ng cã n−íc)

(10-23)

øng suÊt ph¸p

cña mÆt th¼ng

®øng

σ'

x = σ ψ

ψ

1 2

2 y 1

1

N ' ' cot g sin − (10 -24)

σ"x = σ"ycotg2

ψ2 (10-25)

øng suÊt c¾t τ = (N'1 - σ'

y) cotgψ1 (10-26) τ" = σ"ycotgψ2 (10-27)

øng suÊt c¾t

chÝnh T’ =

σ

ψ

1 y

2

1

N' '

2sin

− (10-28) T" =

σ

ψ

1 y

2

2

N " "

2 2sin

= (10-29)

øng suÊt t¹i c¸c ®iÓm trong trô nh− ®· nªu trong ch−¬ng ®Ëp bª t«ng träng lùc. Xem øng suÊt

ph¸p σx vμ σy ph©n bè theo quy luËt ®−êng th¼ng. øng suÊt tiÕp ph©n bè theo quy luËt bËc hai:

τ = Cx2

+ Ex + F (10-30)

Dùa vμ ®iÒu kiÖn biªn: x = 0, τ = τ' vμ x = b, τ = τ" vμ

q' =

b

2

0

Q' (Cx Ex F)dx d

= ++ ∫

Ta x¸c ®Þnh ®−îc c¸c h»ng sè theo c¸c c«ng thøc: