31
113 Ch-¬ng 3. §Ëp vßm Biªn so¹n: PGS.TS Ph¹m Ngäc Quý 3.1 Ph©n lo¹i vµ ®iÒu kiÖn x©y dùng I. §Æc ®iÓm cña ®Ëp vßm §Ëp vßm lµ mét lo¹i ®Ëp, trªn mÆt b»ng cã d¹ng vßm. Trªn c¸c mÆt c¾t n»m ngang, ®Ëp lµ nh÷ng vßng vßm, ch©n tùa vµo bê, v× vËy c¸c t¶i träng h-íng ngang ®-îc truyÒn tíi bê toµn bé hay mét phÇn (h×nh 3 - 1). H×nh 3-1. S¬ ®å ®Ëp vßm §Ëp vßm cã nh÷ng ®Æc ®iÓm sau: 1. §Ëp vßm cã khèi l-îng vËt liÖu nhá vµ gi¸ thµnh thÊp, nÕu ®iÒu kiÖn cho phÐp x©y dùng. §Ëp vßm lµ kÕt cÊu siªu tÜnh chÞu nÐn, nªn chiÒu dµy nhá. ChiÒu dµy ®¸y ®Ëp so víi ®Ëp bª t«ng träng lùc cïng chiÒu cao, nhá h¬n 2 ÷ 4 lÇn, cã tr-êng hîp tíi 4÷8 lÇn. VÝ dô ®Ëp vßm Ladzanuan x©y dùng n¨m 1960 (h×nh 3 - 2) cao 67m chiÒu dµy ®¸y 13m, ®Ëp Vaint (ý) x©y dùng n¨m 1960 (h×nh 3 - 3) cao 266m; chiÒu dµy ë ®Ønh 3,9m, ë ®¸y 23m, khèi l-îng bª t«ng chØ b»ng 18% so víi ®Ëp bª t«ng träng lùc. §Ëp Tolla (Ph¸p) x©y dùng n¨m 1961 (h×nh 3 - 4), cao 88m; chiÒu dµy ®Ëp tõ 1,5m dÕn 2,3m. H×nh 3 -2. §Ëp vßm Ladzanuan (Liªn x« cò) 127 18 1 3 3 63,0 0,0 5 A 13 6 0,0 18 4 12 67 65,8 4,5 63,0 2α° C A A C B - B A - A C - C A A B B

Chuong 3-Dap vom - PGS -TS Pham Ngoc Quy(mo).pdf

Embed Size (px)

Citation preview

  • www.Phanmemxaydung.com

    113

    Chng 3. p vm

    Bin son: PGS.TS Phm Ngc Qu

    3.1 Phn loi v iu kin xy dng

    I. c im ca p vm

    p vm l mt loi p, trn mt bng c dng vm. Trn cc mt ct nm ngang, p l nhng vng vm, chn ta vo b, v vy cc ti trng hng ngang c truyn ti b ton b hay mt phn (hnh 3 - 1).

    Hnh 3-1. S p vm

    p vm c nhng c im sau:

    1. p vm c khi lng vt liu nh v gi thnh thp, nu iu kin cho php xy dng.

    p vm l kt cu siu tnh chu nn, nn chiu dy nh. Chiu dy y p so vi p b tng trng lc cng chiu cao, nh hn 2 4 ln, c trng hp ti 48 ln. V d p vm Ladzanuan xy dng nm 1960 (hnh 3 - 2) cao 67m chiu dy y 13m, p

    Vaint () xy dng nm 1960 (hnh 3 - 3) cao 266m; chiu dy nh 3,9m, y 23m, khi lng b tng ch bng 18% so vi p b tng trng lc. p Tolla (Php) xy dng nm 1961 (hnh 3 - 4), cao 88m; chiu dy p t 1,5m dn 2,3m.

    Hnh 3 -2. p vm Ladzanuan (Lin x c)

    127

    18

    1

    3

    3

    63,0

    0,0 5

    A 13

    6

    0,0

    18412

    6765,8

    4,563,0

    2a

    C

    A A

    C

    B - B A - AC - C

    A A

    B B

  • www.Phanmemxaydung.com

    114

    Hnh 3- 3. p vm Vaint () Hnh 3- 4. p vm Tolla (Php)

    2. p lc thm tc dng ln p vm nh, do p mng, nhng Gradien thm ln. V vy cn ch x l iu bt li ny.

    3. p vm pht huy c kh nng lm vic ca b tng. ng sut nn trong p vm khong 50 70 kG/cm2.

    4. S thay i nhit , s co ngt ca b tng u lm tng ng sut ko trong thn p vm. V vy khi xy dng p vm, ngi ta thng cha li cc khe thng ng, ch khi nhit ngoi tri h thp mi lp kn khe, to thnh p vm lin khi.

    5. Yu cu v a cht kh cao gi n nh. iu kin a hnh nh hng r nt n vic la chn p vm.

    6. p vm l mt trong nhng loi p lm vic m bo an ton. ng t cng gy ra tc ng nguy him, nhng p vm c kh nng chu ng tt lc ng t.

    II. Phn loi p vm

    1. Theo chiu dy tng i ca p H/e o= :

    - p vm mng khi b < 0,2.

    - p vm trng lc khi b = 0,2 0,35.

    - p trng lc - vm khi b = 0,35 0,65.

    trong : e0 - Chiu dy chn vm.

    H - chiu cao vm.

    2. Theo chiu cao p H :

    - p vm thp: khi H < 25(m).

    - p vm trung bnh : khi 25 H < 75 (m).

    - p vm cao khi H 75 (m).

    3. Theo ch lm vic :

    725,5 9 8

    1

    2

    3

    2

    8

    4

    55

    6

    7

    A 725,5722,5

    A - A

    463,9463,9

    a) b)

    L=1287

    3

    2

    88,0

    2,43

    2,0

  • www.Phanmemxaydung.com

    115

    - p vm dng chn nc

    - p vm trn nc.

    p vm Ladzanuan (hnh 3 - 2) c 3 khoang trn nc trn nh v hai l x y.

    Thng lu lng n v trn qua p vm chn l: q = 5 20m3/s.m.

    4. Theo vt liu xy dng :

    - p vm xy (vi chiu cao thp)

    - p vm b tng

    - p vm b tng ct thp.

    5. Theo hnh dng mt ct ng (hnh 3 - 5) :

    Hnh 3-5. Cc dng mt ct p vm

    - p c mt thng lu thng (3 - 5.b1)

    - p vm un cong mt chiu (3- 5.b2; b3)

    - p vm cong hai chiu (hnh 3 - 5b4; b5; b6)

    6. Theo mt bng :

    p c bn knh ngoi v gc tm khng i (hnh 3 - 6): bn knh ngoi cc mt ct ngang khc nhau l nh nhau, mt thng lu p l mt tr trn thng ng, loi ny n gin, d thi cng. Khi mt ct ngang sng dng U, nu dng loi ny th bn knh mt ct trong v gc tm khng thay i nhiu gia cc mt ct ngang khc nhau.

    Khi mt ct ngang sng cng xung y cng thu hp nu gi tm vm khng i th gc trung tm s kh nh khng kinh t. Trong trng hp ny nn dng loi c tm v bn knh ngoi khng i, cn tm v bn knh trong thay i t trn xung di (hnh 3 - 7).

    p vm c gc trung tm khng i (hnh 3 - 7). Trong trng hp ny tm v bn knh s thay i theo cao trnh p. Loi ny dng vi a hnh lng sng c dng ch V

    hoc hnh thang. hai b c kt hp vi cc on p trng lc.

    7654321

    aO

    Or

    R

    O

    8

    a) b)A

  • www.Phanmemxaydung.com

    116

    Hnh 3- 6. p vm c bn knh ngoi v gc tm khng i.

    Hnh 3- 7. p vm c gc tm khng i .

    2a=133

    34'

    180 6.52

    12.55

    12.19

    10.68

    140

    160

    120

    10.88

    12.00100

    80

    6.5340

    60 9.00

    20 5.00

    I-I0 5.00

    I

    I

    II

    II

    II-II

    Ro

    90

    8

    18

    2

    16,72

    17

    1

    20

    2,3110

    12

    11

    801 00

    60 40 20

    16

    2a =150

    O

    =50,9

    4r2

    =59,

    24

    r1

    3 4

    13

    14

    20 40 8060 100

  • www.Phanmemxaydung.com

    117

    Hnh 3- 8. p vm c gc tm v bn knh thay i

    p vm c gc tm v bn knh thay i (hnh 3 - 8). Loi ny thch ng vi mi loi mt ct lng sng, d t c mt ct kinh t.

    7. Theo lin kt vi nn b :

    - Chn vm ngm vi nn.

    - Chn vm c khp ni theo ng chu vi (hnh 3-5b7).

    - p vm gm cc da c 3 khp (hnh 3-5b8).

    III. iu kin xy dng p vm

    Khi xy dng p vm i hi c nhng iu kin sau:

    1. iu kin a hnh

    iu kin a hnh nh hng rt ln n hnh dng p vm, b tr cng trnh v chiu dy p cng nh khi lng vt liu xy dng p.

    iu kin a hnh ca tuyn xy dng c c trng bng t s n =HL

    ; n: gi l h

    s tuyn, L: l chiu di nh p; H: l chiu cao p. H s tuyn nh hng quyt nh n t s b = e 0 /H, tc l nh hng n chiu dy ca p. Theo kinh nghim, nu n < 2 v lng khe tam gic c th chn vm c dng trn vi chiu dy khng i hoc dy hn cc b chn vm (khi bn knh phi ly nh nht v gc tim phi l gc cho php ln nht theo iu kin m bo cho p ta c chc chn); nu h s tuyn n > 1,5 0,2 (tuyn xy dng hp) th c th xy dng c p vm; nu n > 3,5 4,0 th xy dng p vm khng kinh t. Tuy nhin hin nay c nhng p vm c xy dng vi n=711,0.

    5.00

    17.61

    18.56

    18.75

    16.54

    15.00

    10.58

    13.02

    7.46

    5.00

    180

    160

    140

    120

    100

    40

    20

    80

    60

    0

    0

    20

    40

    60

    80100

    120140

    160180

    0

    60

    100

    140

    1804

    5

    6

    7

    6

    9

  • www.Phanmemxaydung.com

    118

    Hnh 3-9. Nhng iu kin a hnh khi xy dng p vm

    Ngoi ra hnh dng mt ct ti tuyn xy dng cng nh hng n iu kin xy dng v lm vic ca p. Nu mt ct tuyn xy dng hnh ch U (3 - 9a), chiu di cong ca vm nh v y p gn bng nhau, do thng xy loi p vm cn c bn knh vm khng i, chiu dy ca loi ny ln. Nu mt ct c dng hnh thang (hnh 3 - 9b) hoc hnh tam gic (hnh 3 - 9c) loi p vm c bn knh vm thay i, cn gc tm khng th thay i. Mt ct tuyn xy dng thch hp nht l ch V (hnh 3 - 9c), v tuy p lc thu tnh gn y ln, nhng nhp vm li nh, do p c th lm mng. Ni chung trong xy dng p vm yu cu c mt ct tuyn sng i xng, khng c ch li lm ln. Nu khng tho mn iu kin trn th cc phn gn hai b 1 - 2 v 3 - 4 c th xy thnh khi trng lc, phn 2 - 3 lm p vm (hnh 3 - 9d,e). Cn trng hp (3 - 9f) xy hai loi p vm 1- 2 - 3 - 4 - 5 v 3 - 4 - 6 lm vic c lp nhau.

    2. iu kin a cht

    Trc nm 1960, ngi ta ch quan tm n ng sut trong p vm. Nm 1959 p vm Malpasset (Php) cao 66m b v. Sau nhiu nm kho st thc a, nghin cu l lun v thc tin, cc nh khoa hc ch ra:

    1.Vng ni vai tri c cu to phn lp song song vi hng lc tc dng t p ti (cn vai phi p tc dng vung gc vi cc lp ) v vy cc lc y ca p ti b khng c phn u m tp trung vo mt di hp.

    2. Lp chu lc nn p ln, cht li v h s thm b gim hng chc ln, dn n thot nc km v tng p lc thm.

    3. Chn p c cu to on tng.

    Ba l do trn chnh chnh l nguyn nhn lm cho vai tri p b trt v p b v sau khi dng nc ln mc cao nht. S c p vm Malpasset buc ngi ta phi quan tm n n nh ca p v tnh hnh a cht chn v vai p vm.

    3

    d)

    g)

    6

    b)

    c)

    a)

    5

    f)1

    4

    2

    e) 1 2 3

  • www.Phanmemxaydung.com

    119

    Tuyn xy dng p vm phi c hai b cng , chu c ti trng truyn ti, c hnh ton khi, khng b bin dng ln v khng b nc xm thc. Yu cu v nn ti y p khng cht ch nh nn p b tng trng lc, v ti trng ch yu truyn n hai b, song cng phi cng , thot nc v khng b mt n nh thm.

    Trong kho st a cht cn tin hnh khoan, o thm ch phi o ng hm ngang kho st, phn on kh nng mt n nh, phm vi mt n nh, mt trt c th xy ra. Xc nh r th nm v phn b ca cc lp . Xc nh cc h s khng ct f, C theo mu c kch thc tu thuc vo s lng v ln ca cc vt nt trong . nh gi an ton n nh khng trt. Trn c s ti liu kho st a cht nh gi iu kin a cht xy dng p vm.

    Trong thc t cc yu cu a cht kh t c hon ton, v vy phi c cc bin php gia c:

    - o, khoan ng hm ngang xuyn qua vt nt v b tng truyn lc.

    - Khoan pht va b tng lp cc vt nt hoc to mng chng thm.

    - o cc h y vt nt, b tng to nn cc cht nt b tng nhm ngn cc mng , on tng, to nn chnh th.

    - o, dn sch vt nt v y b tng thay th.

    - Lm tng p vch c thp no d ng lc.

    - To rnh, chn khay cm vo phn tt.v.v...

    Tu tnh hnh a cht c th chn v p dng mt hay nhiu gii php nhm m bo hai b v y p tr thnh chnh th cng v n nh.

    3. c im thi cng

    Trong qu trnh ngng kt, nhit b tng ban u tng ln, sau gim dn, cc khoanh vm b co rt li, trong thn p s pht sinh ng xut ko. Do khi thi cng khng b tng thnh cc khoanh vm theo chiu ngang m thi cng p vm thnh nhiu tr ng t y ln nh p. Khi b tng ngui, th tch n nh, lc mi ni cc khe gia cc tr ng thnh p vm lin khi. Trong qu trnh thi cng cc tr c lp nhau khng c tc dng vm, do khng chu c ti trng. V vy nu p dng nc l p vm th khng th tranh th tch nc trong h cha trc khi xy dng p xong hon ton c.

  • www.Phanmemxaydung.com

    120

    3.2 Phng php xc nh cc thng s c bn ca p vm

    I. Xc nh bn knh v gc tm ca vm

    Theo kinh nghim tnh ton, gc tm nm trong phm vi 2 0a = 1501800 th khi

    lng vt liu xy dng p nh nht, v thng ly trong khong 125140 0 . Theo Bu-xi-nt nh hng truyn lc ca chn vm vo b nm trong phm vi gc 300, do khng nn gim gc tm nhiu qu. Gc tm cc vm ti y p c khi chn trong khong 70 900. Nu cn c vo cc cao khc nhau ca thn p chn gc tm v bn knh vm thch ng th c th ci thin c trng thi ng xut trong thn p, gim c chiu dy ca p, do thng chia ra:

    1. p c bn knh ngoi khng i v gc tm khng i c mt thng lu thng ng, mt h lu dc (hnh 3 - 6).

    Tm ca vm trn cc cao trnh khc nhau u cng nm trn mt ng thng. V bn knh ngoi khng i nn bn knh trong ca vm cng xung gn y p cng gim dn.

    2. p c gc tm khng i v bn knh vm khng i. Loi p ny bo m chn

    c gc tm 2 0a ln cho tt c cc khoanh vm theo chiu ng ca p (hnh 3-7).

    3. p c gc tm thay i v bn knh thay i thng c xy dng cc tuyn c mt ct ch V v c trng thi ng xut tt trnh c cc khuyt im ca cc loi p trn (hnh 3 - 8).

    4. p vm cong hai chiu, trn bnh din l vm cong, mt khc mt ct dc cng c dng cong theo cung trn hoc theo dng Pa-ra-bn.

    II. Xc nh cao trnh nh p

    Vi p vm khng trn, nh p xc nh cao khng cho nc trn qua nh p.

    Cao trnh nh p Z c xc nh nh xc nh cao trnh nh p b tng lc. Ngha l chn gi tr ln trong hai gia tr tnh theo cng thc (3 - 1), (3 - 2) v cao hn mc nc l kim tra:

    Z = MNDBT + hs + D h +a (3 - 1)

    Z = MNLTK + hs + D h' + a' (3 - 2) trong :

    MNDBT: l mc nc dng bnh thng ;

    MNLTK: l mc nc l thit k ;

    hs: cao dnh ln nht ca sng khi gp mi p ng vi tc gi ln nht thit k.

  • www.Phanmemxaydung.com

    121

    hs: cao dnh ln nht ca sng khi gp mi p ng vi tc gi ln nht trung bnh ;

    Dh, Dh': dnh mt nc do gi ng vi tc gi ln nht thit k, v tc gi ln nht trung bnh ;

    a, a': cao an ton.

    III. B rng ca p

    B rng ca p c xc nh tu thuc vo yu cu giao thng, thi cng, qun l, khai thc, sa cha, du lch, chiu cao p, cu to nh p.

    Nu lm ng giao thng th theo yu cu cp ng, cn li c th chn t 5 - 10(m) bng cch m rng nh vm hp l (do chiu dy ca nh vm thng nh).

    IV. Chiu dy thn p : eo

    Trong thit k s b chn chiu dy thn p e0 c th c xc nh nh quan h gia

    b = He 0 vi n =

    HL

    (hnh 3 - 10).

    Chn n, hay t chiu cao p (H), chiu di nh p (L) tnh ra h s tuyn n. Tra quan h b vi n (hnh 3 - 10) trong phm vi gia hai ng gii hn ta c b, t eo = b.H.

    Hnh 3 - 10. Quan h b = He0 vi n =

    HL

    I: ng cong trong bnh: II: ng cong gii hn trn: III: ng cong gii hn di

    416961

    64

    59

    18

    7

    36

    321728 20 20 35

    16

    0 1

    0,10 8

    12855

    2

    34

    3

    49

    12

    40

    3053 5820

    43 65

    5956

    4247

    44463113

    0,30

    0,20

    0,40

    20

    155

    51 219

    2110

    336724

    438

    9

    256

    50

    3

    26

    1465

    54 6

    6656

    48

    n=7 LH

    III

    60

    6311

    54 37

    I

    35 39

    60

    5761

    eHb=

    o 2922 62II

    23

  • www.Phanmemxaydung.com

    122

    3.3 tnh ton cng p vm

    I. Lc tc dng

    1. p lc thu tnh

    Thnh phn nm ngang ca p lc thu tnh tc dng theo hng ng knh. l ti trng ch yu phi xt n khi tnh ton p vm. Nu mt thng lu xin th xt n thnh phn thng ng ca p lc thu tnh tc dng ln phn tng cng xn.

    2. Trng lng bn thn

    p vm c tit din mng, trng lng bn thn nh, nht l i vi nhng p vm mng, s n nh ca cng trnh do iu kin truyn lc vo hai b quyt nh. V vy khi tnh ton khng k n trng lng bn thn p. Ring i vi p vm trng lc v trng lng bn thn ln nn phi xt n khi tnh ton.

    3. p lc thm

    i vi p vm mng v p vm thng thng chiu rng y p b nn p lc thm tc dng ln cng trnh nh khng cn xt n trong tnh ton.

    4. Lc do nhit thay i

    p vm l mt kt cu siu tnh, tit din mng, do khi c s thay i nhit bn ngoi v co gin ca b tng trong qu trnh thi cng u pht sinh ng xut nhit trong thn p. V vy khi tnh ton p vm cn phi xt n lc do nhit thay i gy ra.

    Cc trng hp pht sinh ra lc do nhit thay i:

    - S thay i nhit khi ni khe v nhit bnh qun tng ma. Trong thi cng khi nhit b tng trong cc tr ng t n tr s n nh, th bt u ni cc khe gia cc tr ng. Sau nhit trong thn p s bin i tu theo s thay i c tnh cht chu k

    ca nc pha thng lu v nhit kh tri pha h lu. nh hng trong tng ma c tc dng su vo trong thn p ti 3 6(m) gy ra bin dng co gin ca b tng v v p gn cht vo hai b nn trong thn p s pht sinh ng xut nn hoc ko.

    Thng ni khe p khi nhit ca cc tr b tng thn p t n nhit bnh qun nm (i khi ni khe khi nhit b tng cc tr ng t n nhit bnh qun thp nht trong nm). Nu ly nhit khi ni khe lm chun th khi nhit bn ngoi tng, b tng thn p s gin n, nh vm s chuyn v v pha thng lu v khi nhit bn ngoi h thp, s tng ng vi tc dng ca p lc thu tnh v pha h lu; mt thng lu p s b ko khng c li cho trng thi ng sut trong thn p.

    Khi thit k s b, s tng v h nhit ln nht ti cc cao trnh ca thn p so vi nhit khi ni khe c th tnh theo cng thc kinh nghim sau:

    C)( 2,44e5757t 0

    0

    += (3 - 3)

    trong : e - Chiu dy thn p tnh theo mt;

  • www.Phanmemxaydung.com

    123

    Nu nhit thay i khng u, mt thng lu l t1 v mt h lu l t2, th khi tnh ton ta xem bin i nhit t t1 n t2 trong thn p theo ng thng v lc y Dt tnh

    bng chnh lch nhit khi ni khe vi tr s trung bnh 2

    ttt 21tb+

    = gia trc vm.

    Theo kinh nghim th tr s Dt trong trng hp ny vn c th tnh theo cng thc (3 - 3).

    - S thay i nhit khi ni khe v nhit bnh qun ngy, tun. nh hng ca s thay i ny ch tc dng su vo thn p khong 0,3 ~ 0,6m do khng cn xt n.

    5. Lc ng t

    Khi phng tc dng ca lc ng t song song vi trc p (tc thng gc vi dng chy) s gy cho p vm mt n nh, v trng hp ny na vm chu lc nn v na vm cn li chu lc ko. Nh vy khi tnh ton p vm ch xt hai loi lc: p lc nc pha thng lu (v h lu nu c) v lc do nhit thay i so vi khi khe ni gy ra. Trong trng hp p vm trng lc tnh thm trng lng bn thn.

    II. Phn tch n nh ca p vm

    n nh ca p vm ch y da vo s chng ca khi chn vm. Cn kim tra n nh nhng ni xung yu bao gm c kim tra n nh cc b v ton khi.

    1. Tnh ton n nh cc b chn vm

    a) Mt trt tnh ton:

    Mt trt tnh ton thng l khe nt, on tng. V vy mun chn mt trt tnh ton hp l cn nm vng tnh hnh nt n, on tng v d nh (hnh 3 - 11), tuy cng c khe nt, nhng khe nt 1 nh hng n n nh trt. Trng hp chn vm khng c nt n (nn tt) nh (hnh 3 - 12) cn phn on mt trt chn vm nh sau: gi R l hp lc chn vm, t A v AE song song vi mp nn h lu, AB song song vi phng ca R, AC thng gc vi R. Nh vy lc y theo phng AC l khng c. ng OA ni A n tm vm, AD song song vi trc i xng ca p. Theo l thuyt th kh nng mt trt nm trong phm vi (AC, AE). Nhng thc t, khng th xy ra mt trt vng gia AC v AO. V vy phm vi trt ch xy ra trong khu thu hp gia AO v AE.

    Hnh 3-11. Khe nt v nh hng n nh trt

    Hnh 3-12. Kh nng

    mt trt chn vm

    Hnh 3-13. Kh nng mt trt v khe nt

    1. Kh nng mt trt; 2. Khe nt

    1

    2O

    C

    R

    A

    E

    B

    D

    1

    2

  • www.Phanmemxaydung.com

    124

    Trng hp chn vm c on tng hay khe nt bt li trng hp th rt c nhiu kh nng pht sinh mt trt theo hng bt li (hnh 3 - 13).

    b) Tnh ton n nh trt chn vm

    tnh ton n nh trt chn vm, cn thc hin cc bc sau:

    - Chia p thnh cc lp vm xem xt. mt lp vm nht nh (hnh 3- 14), gi H l lc hng trc, cn S l lc ct do tc dng ca p lc nc ln vm.

    - Gi thit mt trt: gi a l gc m mt trt to ra so vi phng ca lc hng trc H.

    Gi V v N l cc thnh phn lc theo phng song song v thng gc vi mt trt, ta c:

    -=+=

    ScosHsinNSsinHcosV

    (3 - 4)

    Hnh 3 - 14. S tnh n nh chn vm

    Nu lng sng c dc so vi phng thng ng mt gc y, v vm cn chu tc dng ca trng lng bn thn G1 v p lc nc thm Wth. Nh vy thnh phn lc song song v thng gc vi mt nn c tnh nh sau:

    -y+y=y-y=

    th

    1

    WsinGcosNPcosGsinNQ

    (3 - 5)

    S n nh ca vm c xt theo cng thc:

    Kc = =y+y+

    Vsecl.cf.sinGPf 221

    = V

    secl.cf.sinGf)WsinGcosN( 221th1 y+y+-y+y (3- 6)

    trong :

    G2siny.f2 - lc ma st do trng lng khi ta chn vm sinh ra.

    V

    y

    Q

    Ha

    Q

    P

    P

    N

    G

    V

    N

  • www.Phanmemxaydung.com

    125

    f1 - h s ma st ca mt trt.

    c.lsecy - lc c kt chng ct xn mt trt.

    l - chiu di mt trt.

    Khi tnh ton ta c th gi thit nhiu mt trt xc nh h s an ton Kc. H s an ton nh nht Kc

    min > [K] c quy nh theo quy phm.

    2. Xt n nh trt ton khi

    a) Kh nng xy ra trt theo phng dng chy

    Mt trt xut hin theo cc hng khe nt v pha h lu (hnh 3 - 15)

    H s an ton chng trt Kc xt theo cng thc sau:

    Kc = n

    1

    nn

    n

    t

    P

    f.G

    hoc: (3 - 7)

    Kc =

    n

    n

    1

    nn

    n

    1nn

    n

    1

    P

    A.Cf.G

    +

    trong :

    Gnfn, CnAn - Lc chng trt do ma st v c kt ca tng b phn tc dng ln mt trt.

    n

    1nP - Tng lc gy trt.

    Hnh 3 -15. Tnh ton n nh trt mt vm

    a

    o

    cg

    ij

    b d f h k m

  • www.Phanmemxaydung.com

    126

    b) Mt n nh do b xoay quanh mt bn b

    Trng hp ny xy ra khi a cht mt b xu hn b bn kia, lm cho p bin dng, xem nh b xoay quanh v tr t b cng.

    Ta c cng thc: Kc = tn

    cn

    MM

    (3 - 8)

    trong :

    Mcn v Mtn - tng cc mmen chng trt v gy trt xt vi cc im t.

    Trong cc trng hp trn, nu khng tho mn yu cu, cn c bin php x l m bo an ton.

    III. Cc phng php tnh ton cng p vm

    C nhiu phng php tnh ton cng p vm:

    - Phng php ng trn thnh mng.

    - Phng php vm n thun (vm phng).

    - Phng php rm - vm.

    - Phng php l thuyt v mng vi vic s dng l thuyt sai phn v phn t hu hn.

    1. Phng php ng trn thnh mng:

    Theo phng php ny vm c xem nh mt phn ca ng trn, chu tc dng ca p lc nc ri dng cng thc n gin ca ng thnh mng tnh ton. Vic xem xt nh trn l qu n gin, o tt nhin cha phn nh ng iu kin thc t. Tuy h s an ton phi ly ln, song c th vn dn n cha tho mn yu cu lm vic mt s v tr trong vm ng thi li tn km vt liu, tt nhin phng php ny ch dng cho nhng p vm thp. Khi vm c chiu dy khng i, gc tm c nh th mc n nh c phn kh d hn. Phng php ny c th dng s b c nh chiu dy vm lc ban u khi thit k s b.

    Xt mt vm c chiu dy e, chiu cao l mt n v (1m) bn knh ngoi rn, bn knh trong rt, bn knh trung bnh ro, gc tm 20. Vm i xng chu p lc nc phn b u P (hnh 3 - 16).

    Nh vy, nu xt cho ng trung tm ca vm (tng ng vi bn knh ro), th p lc nc p' bin i tng ng c th biu th theo cng thc:

    P' = p t

    n

    rr

    (3 - 9)

    Ti trng tc dng R (hnh 3 - 16) c xc nh bng cch ly tch phn ds = roda cho ton b cung vm, ta c:

  • www.Phanmemxaydung.com

    127

    R = 2 a0

    0

    p'cosads = 2p'r0 a0

    0

    cosada = 2p'r0sina0 = 2prn sina0 (3 - 10)

    Hnh 3-16. S tnh ton ng sut p vm theo phng php ng trn thnh mng.

    Gi N l phn lc chn vm, t tam gic lc (hnh 3 - 16) ta suy ra:

    R = 2Nsina0 (3 - 11)

    Kt hp cng thc (3 - 10) v (3 - 11), ta c:

    N = prn (3 - 12)

    Nh vy ng sut trong tit din vm l:

    e

    prFN n==s (3 - 13)

    Ni khc i chiu dy vm tnh theo cng thc:

    e = onn

    n

    sin][pl

    ][pr

    ass= (3 - 14)

    trong :

    [s]n - ng sut nn cho php ca b tng thn p, thng ly khong 10 20 kg/cm2 (cng tnh cho cc vm di su, tr s ny ly cng nh) ;

    l - Chiu di ca mt na nhp vm (tnh vi mp ngoi).

    Cng t cng thc (3 - 14) ta s tnh c th tch ca vm

    a

    p= Re2.

    180V 0 v xc

    nh c vm c th tch nh nht khi 2a0 = 133034'. Trong thc t gc ny thng bng

    1100 1200. Nu gc trung tm ln hn th vic b tr gp kh khn v thng phi o nhiu hai b, mt khc tnh n nh cng km.

    l l

    e

    ao

    dd

    da

    rr r

    ao

    90-a o90-ao

    P=g.h

    N

    R

    N

    N

    R

    90-ao

    90-ao t o n a

  • www.Phanmemxaydung.com

    128

    2. Phng php vm n thun

    a) Trng hp tng qut:

    Phn chia p theo cc mt ct nm ngang thnh cc vm n, xem nh chu tc dng ca ngoi lc (ch yu l p lc nc v thay i nhit bn ngoi) mt cch c lp vi nhau.

    Hnh (3 - 17) l s tnh ton cho mt vng vm. V vm c chiu dy khng i, nn mmen qun tnh J khng i, gc tm l 2a0.

    Trong h vm c bn ny, ti im 0 ca thnh cng tuyt i gi mmen X1 = Me, lc hng trc X2 = Ne v lc ct X3= Ve. V vm chu lc i xng nn X3 = Ve = 0.

    Hnh 3 - 17. S tnh ton theo vm n thun.

    Theo c hc kt cu, ta c:

    =D+d+d

    =D+d+d

    0XX

    0XX

    p2222211

    p1122111 (3 - 15)

    trong :

    d11; d12 = d21; d22 - Cc chuyn v theo hng n lc, do X1 = 1 v X2 = 1 gy ra trong h c bn.

    D1p; D2p - Cc chuyn v theo hng n lc, do ngoi lc gy ra trong h c bn.

    Trng hp h n lc trn t tm n hi, tr s yo (khong cch t chn vm n tm n hi) c xc nh nh sau:

    -

    ==d=dS

    0

    0S

    02112 dsEJ

    'yyEJyds

    = 0 (3 - 16)

    V muyn n hi E ca vt liu v mmen qun tnh J khng i nn:

    y

    da o r

    ll

    x ddy

    y'

    fy

    y0

    1

    X =N2 e eX=M 2 e

    X =N

    OX =V = 0z e

    aa oo

  • www.Phanmemxaydung.com

    129

    = s

    o

    s

    oo

    ds

    ds'yy (3 - 17)

    T hnh (3 - 17), ta c: y' = r0cosa - r0cosa0= r0(cosa - cosa o )

    ds = r0da

    Nn cng thc (3 - 17) tnh ra c:

    yo = r0

    a-

    aa

    oo

    o cossin (3 - 18)

    T phng trnh (2- 15),trong trng hp ny, ta c:

    X1 = Me = 11

    p1

    d

    D- (3 - 19)

    X2 = Ne = 22

    p2

    d

    D- (3 - 20)

    T dng tng qut ca l thuyt c hc kt cu:

    +=dS

    O

    S

    O

    kikiik dsEF

    NNdsEJMM

    (3 - 21)

    trong : Mi, Mk, Ni v Nk - mmen un, lc dc trc ln lt do Xi = 1; Xk = 1 gy ra trn h c bn.

    Trng hp bi ton ang xt c: M1 = 1; M2 = 1; y = y; N1 = N2 = 1; cosa = cos a, ta c kt qu:

    a+=d

    a+=D

    =d=D

    dsEJ

    cosEJ

    dsy

    dsEFcosNds

    EJy.M

    EJds;ds

    EJM

    s

    o

    s

    o

    22

    22

    s

    o

    s

    o

    oop2

    s

    o

    s

    o11

    op1

    (3 - 22)

    T cc phng trnh (3 - 19); (3 - 20); (3 - 21), suy ra:

  • www.Phanmemxaydung.com

    130

    Me = l

    sin2

    dsM

    ds

    dsM

    o

    o

    s

    oo

    s

    o

    s

    oo

    aa

    -=

    (3 - 23)

    Ne =

    lsin

    ksinv

    k12

    dscosNydsMJF

    dscosdsyJF

    dscosNydsMJF

    o

    5

    o324

    s

    oo

    s

    oo

    s

    o

    s

    o

    22

    s

    o

    s

    ooo

    a

    +a

    a+=

    a+

    a+

    (3 - 24)

    trong :

    k 4= 0

    o2

    oosin2sin

    21

    aa

    +a+a

    k5 = ;sin21

    oo2 a+a

    l = rosinao (chiu di na nhp vm).

    v = le

    (chiu dy tng i ca vm)

    Mmen M v lc dc N sinh ra ti mt ct bt k ca vm tnh theo cng thc:

    M = M0 + Me + Ney (3 - 25)

    N = N0 + Ne.y (3 - 26)

    ng sut ti mp bin ca mt ct tnh theo cng thc:

    WM

    FN

    =s (3 - 27)

    trong : F - tit din mt ct tnh ton (F = e) ;

    W - muyn chng un (W = )6e2

    ;

    Mo, No - mmen, lc dc do ngoi lc gy ra h lc c bn ;

    e - chiu dy vm.

    b) Trng hp vm chu ti ca nc:

    Vm chu ti trng phn b u ca nc p = g h (h - chiu su nc mt vm tnh ton, g - trng lng ring ca nc).

  • www.Phanmemxaydung.com

    131

    Trong trng hp ny ta c No = prn v Mo = 0 (v phng ca p lc nc i qua tm vm).

    T cc cng thc (3 - 23); (3 - 24) ta d dng xc nh c Me = 0 v Ne = A g h, vi:

    A = 1)

    sink

    sinvk12(

    sinr.r2

    o

    5

    o324

    ono

    a+

    a

    a

    Nh vy mmen M v lc dc trc N mt ct bt k, tnh c:

    M = Ne.y (3 - 28)

    N = Necosa + No (3 - 29)

    Trong tnh ton cn ch : tr s y trong cng thc ly gi tr dng trong khong t chn vm n tm n hi, gi tr m t tm n hi n nh vm:

    Trong hnh (3 - 17) ta tnh c:

    y1 = f - yo = ro(1 - cosao) - ro( )cossin

    o0

    o a-a

    a

    v: yo = ro ( )cossin

    oo

    o a-a

    a

    Mmen ti chn vm Mcv (vi y = + yo)

    Mcv = Ne.yo = Aghyo

    Mmen ti nh vm Mv (vi y = - y1)

    Mv = - Ne.y1 = - cv0

    1 Myy

    Lc dc trc ti chn vm Ncv (khi a = ao): Ncv = (rn + Acosao) gh

    Lc dc trc ti nh vm Nv (khi a = 0): Nv = (rn +A) gh

    ng sut php s ti bin (thng h lu) mt ct chn vm:

    scv = 2cvcvcvcv

    eM6

    eN

    WM

    FN

    = (3 - 30)

    Trong cng thc du m ng vi ng sut mp bin thng lu, cn du dng ng cho mp bin h lu.

    tin li cho vic tnh ton, N.Klen a ra cng thc bin i:

    scv = ghs' (3 - 31)

  • www.Phanmemxaydung.com

    132

    trong : s' - ng sut dn sut: tc l tng ng khi p = gh = 1. Tc gi a ra hai th hnh (3 - 18) dng tra tr s dn sut ny cho im chn vm pha h lu s'h, cn hnh (3 - 19) cho im chn vm pha thng lu s't.

    T biu hnh (3 - 19) ta thy lun lun c ng sut nn chn vm pha h lu v tng khi gc ao v dy vm e gim.

    biu hnh (3 - 20), nhn thy ng sut ko chn vm pha thng lu xut hin khi ao < 82

    0 v tr s ca n tng ln khi gc ao gim v chiu dy vm tng.

    trnh ng sut ko mp thng lu, theo kinh nghim thng chn 2a0 1400.

    ng sut ti mt ct nh p sv

    sv = 2vdvd

    eM6

    eN

    (3 - 32)

    y du dng tng ng cho mp thng lu, cn du m cho mp h lu; R rng khc vi chn vm, nh vm mp thng lu lun c ng sut nn, cn mp pha h lu c th pht sinh ng sut ko. iu ny cn ch x l thit k vm cho hp l.

    Hnh 3- 18. Biu tnh ng sut php s'h ti chn vm pha h lu

    do p lc nc p = 1 gy ra.

    70

    0,30,055

    6

    7

    0,1 0,15 0,250,2

    85

    l=

    0,35 0,4

    90e

    8075

    10

    8

    9

    12

    14

    16

    20

    18

    45

    6065

    5055

    oa

    40

    30

    25

    35

    hs'

  • www.Phanmemxaydung.com

    133

    Hnh 3-19. Biu tnh ng sut php s't ti chn vm pha thng lu

    do p lc nc p=1 gy ra.

    c) Tnh ton ng sut do nhit gy ra:

    Trong p vm, khi nhit thay i s gy ra mt ng sut ng k. V vy cn phi xt n khi thit k p vm. Thng thng th nhit bn ngoi h thp, trong p pht sinh ng sut ko ln. V th khi thi cng p, ngi ta cha cc khe, chn thi k nhit bn ngoi thp, lc lp khe khc phc mt phn hin tng bt li ny.

    Trong tnh ton, thng xt cc trng hp sau:

    - Khi c s thay i u ca nhit so vi nhit thi k lp cc khe.

    - Khi c s thay i nhit khng u mt thng h lu p.

    c1) Khi nhit thay i u.

    Vn dng s (hnh 3 - 17) xt, song bin dng trong vm l do nhit gy ra ch khng phi ti trng ngoi. V vy No = 0 ; Mo = 0. Nh vy ti tm n hi ch cn lc dc Net gy ra do thay i nhit .

    Khi tnh ton ta da vo iu kin t s gia lc dc Net v Ne do p lc nc phn b u gy ra bng t s bin dng tng ng ca on vm ds do nhit gy ra Ddst v do p lc nc gy ra Ddsn.

    n

    t

    e

    et

    dsds

    NN

    DD

    = (3 - 33)

    V Ddsn = dsEFNo v Ddst = atds vi a l h s gin n nhit (b tng a = 0,00001).

    -1

    -4

    -5

    -3

    -2

    0,20,1 0,3

    50

    0,4

    45

    55

    65

    60

    9

    4

    1

    0

    2

    3

    5

    6

    8

    7

    807570

    9085

    ao

    14

    10

    11

    13

    12

    ts'

    15

    16

    el

    =

  • www.Phanmemxaydung.com

    134

    Mt khc nh ta bit No= ghrn, Ne = Agh v F = e nn t cng thc (3 - 33) suy ra

    c: Net = AEa tre

    n

    (3 - 34)

    Tr s t dng khi nhit bn ngoi ln hn nhit khi lp khe v m khi ngc li.

    Bit tr s Net, ta xc nh c mmen v lc dc trc ti mt ct bt k ca vm theo cng thc:

    a=

    =

    cos.NN.yN M

    ett

    ett (3 - 35)

    Ta c th xc nh c ng sut bin mt ct chn vm theo cng thc bi ton nn lch tm:

    ecos.N oet

    cv,ta

    =s 2oet

    ey.N6

    (3 - 36)

    Du dng thuc v bin thng lu. Ta thy khi nhit bn ngoi ln hn nhit lp khe (t > 0) th chn p pha thng lu pht sinh ng sut nn, cn ngc li sinh ko. iu ny cho thy khi nhit bn ngoi h hn nhit lp khe th c hai bin mt ct chn p s sinh ng sut ko. l iu bt li. V vy cn ch chn thi im lp khe cho thch hp.

    c2) Do chnh lch nhit :

    Trng hp c thay i nhit , nhng mt pha c nhit t1 v pha kia l t2. tnh ton trong trng hp ny trc ht ta cn xt s thay i nhit t thay i u t nhit lp khe ti nhit trung bnh ttb = 0,5(t1 + t2) theo cch nu trn. Sau xt n s chnh lch nhit Dt = t1 - t2.

    Do s khc nhau v nhit ny m bin dng hai pha bin ca phn t vm ds so vi trc gia (hnh 3 - 20) c tnh theo cng thc:

    ds2

    t2ds Da

    =D

    ng sut ti bin ca phn t tnh c theo nh lut Hook:

    tE21E

    ds2ds

    t Da=

    D

    =s D (3 - 37)

    Mmen do Dt gy ra:

    MDt = Da=Da=sD .l.v.E

    21teE

    121e

    32.

    2e.

    2222t t (3 - 38)

    Pha c nhit cao t1 sinh ng sut nn, cn pha c nhit thp t2 pht sinh ng sut ko.

  • www.Phanmemxaydung.com

    135

    Hnh 3 20. S tnh ton vm do chnh lch nhit .

    Bng (3 - 1) di y cho thy tnh hnh v t hp ng sut ti mt s im ca mt ct vm do p lc nc v thay i nhit gy ra. Trong bng du dng biu th ng sut nn, du c (*) th hin c th i du, cn du m ch ng sut ko.

    Bng 3-1.

    Chn vm nh vm

    Dng ti trng Mt thng

    lu

    Mt h lu

    Mt thng

    lu

    Mt h lu

    - p lc nc phn b u +* + + +*

    - Nhit bn ngoi tng so vi nhit ni khe + - - +

    - Nhit bn ngoi gim so vi nhit ni khe - + + -

    - Nhit thng lu ln hn h lu + - + -

    - Nhit h lu ln hn thng lu - + - +

    3. Phng php dm - Vm: (Bi ton khng gian)

    Phng php vm ngang n thun ch xt tng vm ring c ct theo mt ngang. Thc t p vm l kt cu khng gian, ngha l ngoi hng ngang, p vm cn lm vic theo phng thng ng, cc phng php dm - vm k n thc t ny gm c:

    - Phng php vm - dm nh.

    - Phng php nhiu vm - nhiu dm.

    a) Phng php vm - dm nh:

    (Hnh 3 -21): mt ct A - A l s ca dm nh. Dm c phn thnh nhiu on,

    c chiu cao a tng ng vi cc lp vm nm ngang ca p. p lc nc tc dng ln p cc phn t ny ln lt l p1, p2,... pi... pn vi pi= ghia, (h i l chiu su ca nc trung tm ti phn t th i). Ti phn t ny gi bin dng ca vm l fi, cn bin dng ca dm l

    e

    ds +sDd

    2

    Dd2s

    t

    t

    t

    tb

    1

    2

    D t+s

    sD t

  • www.Phanmemxaydung.com

    136

    fri. Nu gi p lc nc ti phn t tc dng ln vm l piv v cho dm l prv, ta d dng

    nhn thy rng bin dng fiv chnh do tc dng ca fi gy ra, cn bin dng ca dm f

    r li do tt c cc ti trng pr1, p

    r2..., p

    rn gy ra. Ta bit rng pi = pi

    v + pir hay pi

    r = pi - piv. V vy c

    th biu din cc bin dng theo cc h thc sau:

    fiv = j(pi

    v)

    fri = yi(pir, pr2..., p

    rn) = yi[(p1 - p1

    v), (p2 - p2v),...,(pn - pn

    v)]

    Hnh 3 21. S phn phn b ti trng ln vm v dm.

    V bin dng mt im khng i nn, ta c:

    f1v = f1

    r ; f2v = f2

    r,.... fiv = fi

    r..., fnv = fn

    r. Nh vy c mt h thng n phng trnh xc nh n s p1

    v, p2v,..., pi

    v,... pvn:

    ----y=j

    ----y=j----y=j

    )]pp(),...,pp(),...,pp)(pp[()p(..............................................................................

    )]pp(),...,pp(),...,pp)(pp[()p()]pp(),...,pp(),...,pp)(pp[()p(

    vnn

    vii

    v22

    v11n

    vnn

    vnn

    vii

    v22

    v112

    v22

    vnn

    vii

    v22

    v111

    v11

    (3 - 39)

    Cng thc tnh bin dng ca rm c th tham kho c hc kt cu cn tr s bin dng ca vm c th dng cng thc sau:

    +a

    a-

    a+a

    a-a-ag==g=j

    2o

    2

    o

    ooo

    oooonvnv

    nvn

    vnn

    r12e1

    2cos122sinEe

    )cos1)(sin(rrhf)hp( (3 - 40)

    trong :

    rn, ro - Bn knh ngoi v bn knh trung bnh ca vm.

    e - chiu dy vm.

    ao - mt na gc trung tm vm.

    a

    h i

    g .hiA

    A A - A

    i

    g.h g .hr

    v

    vg.hg .hr

  • www.Phanmemxaydung.com

    137

    Hnh 3 22. S phn phi ti trng cho dm v vm trn mt nm ngang.

    b) Phng php nhiu dm - nhiu vm:

    Phng php nhiu vm - dm nh ch xt mt dm cng xn qua nh vm nn khng phn nh c s phn b khng u ca ti trng nc trn khoanh vm.

    Phng php nhiu vm - nhiu dm l phng php tnh ton p vm chnh xc hn. p vm c chia thnh nhiu khoanh vm c cng chiu cao v nhiu dm c cng chiu rng bng cc mt phng ngang v cc mt phng ng theo hng ng knh. Nu hnh dng mt ct tuyn p khng thay i t bin th ly khong cch gia cc khoanh vm bng nhau.

    - Ni chung chn 5 7 khoanh vm v tng cng xn (hnh 3 - 22) vm v dm nn giao nhau ti b p (tr dm qua nh vm).

    - Phng php tnh ton c dng hin nay vn l phng php th ti trng. u tin cn c vo kinh nghim, tham kho kt qu tnh ton cc cng trnh xy dng m phn biu ti trng nc cho c hai h thng vm v dm. Cn c vo biu ti trng ca vm v dm tnh bin dng ti cc im chung. Nu bin dng ti cc im chung ca hai h thng khng bng nhau th phn b ti biu ti trng nc v vic tnh ton lp li nh ln u, n khi bin dng ti cc im chung bng nhau (hoc tnh gn bng nhau). Sai s cho php v bin dng ti cc im chung ca hai h thng vo khong 5 - 10%. Da vo biu phn b ti trng cui cng tnh ni lc v ng sut trong thn p.

    Cn c vo l lun trn ta c th tnh c cc bc tnh ton ca phng php th ti trng nh sau:

    - Chn h thng vm v dm tnh ton.

    - iu chnh theo hng ng knh:

    + Phn biu ti trng cho khoanh vm v dm.

    + Tnh bin v theo hng ng knh ca khoanh vm v dm di tc dng ca ti trng theo hng ng knh.

    + So snh tr s bin v ti cc im chung ca khoanh vm v dm; phn li biu ti trng.

    + Tip tc tnh ton n khi bin v ca im chung gn bng nhau th dng.

    a) b)

    g .hvg .h r

  • www.Phanmemxaydung.com

    138

    - iu chnh theo hng tip tuyn, tc iu chnh bin v theo hng tip tuyn ca khoanh vm.

    - iu chnh theo hng quay ca mmen, tc iu chnh bin v gc.

    - Tin hnh iu chnh tr li: Khi iu chnh bin v theo hng tip tuyn v hng quay ca mmen, ta iu chnh li bin v theo hng ng knh. n y mi kt thc qu trnh tnh ton iu chnh tm ti trng thnh phn tc dng ln khoanh vm v rm. Khi lng tnh ton rt ln, gim nh vic tnh ton c th ch iu chnh bin v theo hng ng knh, v y l loi bin v ch yu.

    - Tnh ton ni lc v ng sut:

    + Cn c vo biu ti trng iu chnh m tnh ni lc v ng sut ti cc im tnh ton.

    + Tnh ton ng sut chnh ti cc im tnh ton.

    Trong tnh ton c th s dng cc bng lp sn cc sch chuyn hoc s dng cc phn mm tnh ton.

    Ngoi cc phng php nu trn, ngy nay trong nhiu p vm ln, khi thit k ngi ta cn dng phng php l thuyt n hi tnh ton. Kt qu tnh ton cho thy t hiu qu kinh t cao l p vm mng, cong hai chiu. Vic dng l thuyt v mng trong bi ton khng gian, dng phng php sai phn, phn t hu hn, lp cc chng trnh, gii trn my tnh in t s cho kt qu ph hp v chnh xc hn. Cc phng php ny c ng dng ngy cng nhiu, tt nhin phc tp v khi lng tnh ton rt ln. My tnh l mt cng c rt cn thit khc phc kh khn ny.

    Ngoi ra, mt im cn lu trong thit k p vm l vn bin hnh nn. S bin hnh nn rt nh hng ti iu kin lm vic ca p. V vy trong thit k p vm cn tnh ton bin hnh nn v x l khng ch bo m s lm vic an ton ca p. Vn ny c nghin cu k trong cc ti liu chuyn .

    Trng thi ng sut bin dng, tr s v hng ca cc lc truyn t p vo nn, bn v n nh ca p cng nh ca nn p phi c xc nh qua tnh ton v nghin cu thc nghim l bt buc. Khi tnh ton ng sut bin dng cn ch ti c trng hp c k ti thi cng, thi cng xong, qu trnh tch v tho nc h cha, ng t.

    Nu nh cc iu kin bn i vi cc b mt yu ca khi khng tho mn cn c bin php gia c b. Nu nn hoc b c iu kin a cht khng u, y kh nng chu lc cng cn x l cho ng nht bng cc gii php thch hp.

  • www.Phanmemxaydung.com

    139

    3.4 cu to ca p vm

    I. Dng p vm trn bnh din v trn mt ct ng

    1. Dng p vm trn bnh din:

    Dng thng thng ca p vm trn bnh din l cung trn v chiu dy khng i t nh vm n chn vm. Trong trng hp ny ng p lc do ti trng nc gy ra truyn qua tm cung trn, do mmen un s bng khng hoc nh hn so vi cc p vm khc. Vic thi cng p vm dng cung trn cng d dng hn.

    Nhng nm gn y bt u thit k loi p vm c dng Elip hoc Parabol trn bnh din. T vic phn tch ng sut cho thy, ng sut chn vm ln hn ng sut nh vm, nn chiu dy chn vm c th chn dy hn nh.

    2. Dng p vm trn mt ct ng:

    Dng p vm trn mt ct ng c th l:

    - Dng mt thng lu thng ng, mt h lu dc (hnh 3 - 6). Dng ny c p vm c bn knh ngoi khng i v gc tm khng i. Khi tm ca vm trn cc cao trnh khc u nm trn mt ng thng.

    - Dng mt thng lu v mt h lu u c dng cong (hnh 3 - 7). Dng ny c p vm c gc tm khng i (nhng c bn knh thay i t trn xung di). Trong trng hp ny tr rm cng xn gn gia p, cn li cc mt ct gn hai b u nghing v pha thng lu.

    - Dng cong theo cung trn hoc Parabol (hnh 3 - 8). Dng ny gp p vm c bn knh thay i v gc tm thay i.

    II. V ng vin thn p

    T ti liu bit v a hnh, a cht v chiu cao p, chng ta v c ng vin thn p, cch v ng vin thn p vm c gc tm thay i v bn knh thay i theo cc bc sau (hnh 3 - 23).

    1) Xc nh qu tch ca cc tm im vm. Trong v d ny qu tch l trc OC i xng qua cung AB (A v B l hai giao im ca trc nh p vi cc ng ng mc).

    Hnh 3 23. Cch v p vm

    2) V cung ABC tc nh vm. Khi v cung ny phi ch n nguyn tc l dng ng bn knh cung tng i nh, gc tm ln v ct ng ng mc (tc b) mt gc nh khng qu 300 (cn c vo ngh ca Bu-xi-net, lc truyn t vm vo b trong phm vi gc 300) y chn 2ao = 120

    0 v ro = 173(m).

    BA

    R173.0

    120

    88

    100

    80

    60

    140

    120

    O

    70

    150

    130

    100

    C

    6868

    7 0

    68

    120

    150

    100

  • www.Phanmemxaydung.com

    140

    3) V vm nh p, chiu dy s b 2 - 6(m), chn 4(m).

    4) V mt ct theo cung ABC ca lng sng; khi v mt ct ny cn ch p phi xy trn nn t tt, do mt ct phi ng vi nn v nu c phn khng i xng th phi tng khi lng b tng.

    5) B tr cc khoanh vm cc cao trnh khc nhau, thng l bt u t khoanh vm nm 1/3 chiu cao p k t y p tr ln (v vng ny ng sut trong thn p ln) trong v d ny bt u bng cao trnh 90(m).

    C th vi khoanh vm ny tin hnh nh sau:

    - Chn gc tm ca khoanh vm ny l 2ao = 880 khi chn gc tm phi chiu c cc

    gc tm nm trong gii hn gc tm ti nh p v y p ( y 1200 ~ 700) v thng ly bin i t l vi cao trnh. Trc ca vm lun lun ct cc ng ng mc mt gc khng nh hn 300. Ni chung cn trnh cho p vm, khng b nghing nhiu v pha thng lu (nu gc tm ca cc vm gn y p qu ln s lm cho cc vm pha trn kh b tr v p c th b nghing v pha thng lu).

    - Ti im A' (hoc B') giao im ca trc vi cc ng ng mc 90 v bn knh ca vm ct OC vi gc a = 440 v xc nh c tm im O', ng thi v bn knh trong ca vm.

    - Cn c vo cng thc c = ][

    hr1s

    g s b tnh chiu dy ca vm c th tnh gi thit r1

    trc khi tnh e v sau cha li, nhng tr s [s] ly ln hn khi tnh vm ta t do. phn trn ca p ly bng 50 - 60kg/cm2, cn y p ly bng 20 - 30kg/cm2. Cn c vo cc bc c th v cc khoanh vm khc.

    Mi ln v mt khoanh vm u phi tnh i tnh li nhiu ln, ng thi phi v mt ct p i chiu.

    i vi cc loi p bn knh hoc gc tm c nh th phng php v ng vin cn n gin hn.

    Ngoi ra cn ch my im sau: mp ngoi ca vm trn khng ct mp ngoi ca vm di (k t1/3 chiu cao tr ln) tr ch chn vm, v cc vm nm trong vm c b dy ln nht (ti 1/3 chiu cao). Mp h lu ca vm nh nn b tr tip tuyn vi mp h lu ca cc khoanh vm di hoc bao st v ca cc cung h lu vm di nm trong phm vi ca n.

    III. Cu to p vm

    1. Cu to nh p:

    Chiu dy nh p vm rt nh khong t 1,5 2,0 khi cn lm ng giao thng qua p phi m rng nh p bng cc bn cng xn v pha h lu. Khi cn trn nc th nh p thit k nc c th phun xa khi chn p. chng xi cho h lu c th xy tng thp pha h lu to thnh h nc - hoc gia c h lu. Chiu dy lp nc

  • www.Phanmemxaydung.com

    141

    trn trn nh p vm khng nn qu 2,0 4,0(m) Hnh thc kt cu nh p vm trn nc ph thuc vo loi ca van chn nc nh trn (hnh 3 - 24).

    Hnh 3 - 24. Cc hnh thc cu to nh p

    Trong thn p vm c th t cc ng ng tho nc di su a nc vo cc tuc bin nh my thu in nm sau p. Trng hp ca van cng tc thng t mt sau p, cn pha trc ch b tr li chn rc thun tin cho vic ng m. Cng c trng hp t ng x nc di su, kt hp vi tho nc t nh p. Kinh nghim cho bit, p vm c kt hp tho l trn mt l bin php xy dng kinh t hn khi xy cc cng trnh tho l ven b.

    2. Thit b thot nc:

    Thng trong p vm p lc nc thm tc dng thn v nn p nh, nn nhiu khi khng cn b tr thit b thot nc. Tuy nhin, khi p vm tng i dy, th cng cn b tr thit b thot nc thn v nn p. Vic b tr ny cng ging nh p b tng trng lc.

    Thit b thot nc trong thn p l nhng ng c ng knh khong 615(cm), b tr cch mt p thng lu khong 1 - 2(m). Thn p cng b tr hnh lang i li kim tra v tp trung nc.

    nn cc thit b thot nc b tr sau cc mng xi mng chng thm v tp chung nc vo hnh lang.

    3. Khe p:

    Trong p vm thng c hai loi khe: Khe chu vi v khe thi cng (hnh 3 - 25).

    Khe thi cng cng cn gi l khe nhit . Khe ny phn p vm thnh cc on tng thng ng trong thi k thi cng. Khe cch nhau khong 7 - 15(m); chiu rng khe 0,7 - 1,2(m). Khe lp to thnh p vm thi k nhit bn ngoi h thp, trnh cho p pht sinh ng sut ko khi thay i nhit . Khe lp bng b tng hoc va xi mng v c cc bin php chng thm tt (hnh 3 - 26).

    e)d)

    a) b)

    g)f)h)

    c)

  • www.Phanmemxaydung.com

    142

    Hnh 3-25. Khe trong p vm

    1. Khe thi cng; 2. Khe chu vi

    Hnh 3-26. Cc khe thi cng ca p vm

    1. B tng ct thp; 2. Bi tum; 3. Kim loi chng thm; 4. ng pht xi mng

    Khe chu vi, thng dng trong trng hp mt ct sng ni xy dng p khng c hnh dng i xng hoc li lm khng u. V vy ngi ta to phn st nn nh mt b (kim p b tng trng lc) to cho phn cn li c dng i xng. Nh vy phn b ta vo nn v b, cn thn p ta vo b theo dng khp (hnh 3-27). Khe chu vi c tc dng trnh cho p chu ng sut cc b, m cn ci to c trng thi ng sut trong thn p.

    Hnh 3-27. Cu to ca khe chu vi

    1. Dm b tng ct thp; 2. Thot nc; 3. Ct thp;

    4. Nha chng thm; 5. Tm ng;

    4. Ni tip vi b:

    p vm ni tip vi b v nn cn t c hai yu cu sau: chng thm v to iu kin truyn lc tt xung nn v sang hai b. t c yu cu chng thm cn lm chn khay n su vo nn v di chn khay l mng chng thm bng xi mng. Khi ni tip chn p v b cn phi no vt loi vn phong ho, sau dng tia nc mnh hoc phun ct c tc ln lm sch. Phi x l cho mt tip gip gia b tng chn vm v b l mt phng hng tm vm. Nu chiu dy chn vm ln th c th lm thnh nhiu

    cp (hnh 3 - 28).

    Hnh 3 28. Ni tip chn vm vi b .

    a) Chn vm mng;

    b) Chn vm dy.

    12

    5

    34

    12

    2

    0 ,6 0.8

    4,1

    3,0

    1

    1.3

    1,35

    1,04

    0.9

    1.482

    1,3

    1,0

    4

    1.0

    1 3

    a)

    b)

    2

    r r1

    r3r

  • www.Phanmemxaydung.com

    143