Hướng dẫn thiết kế cống trong Đồ án tốt nghiệp

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG  
TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  
“ Tài liệu được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau và một chút xíu hiểu  
biết của bản thân nhằm giúp các bạn sinh viên trong quá trình làm đồ án tốt  
nghiệp. Mình học ĐH GTVT nên hướng dẫn cũng theo trình tự đồ án của  
trường GT. Nếu có nhầm lẫn hi vọng các bạn điều chỉnh và sửa đổi giúp. Hi  
vọng là không ”  
Trước khi vào thiết kế, cần tìm hiểu qua chút về cống để có thể hình dung ra cấu tạo  
của cống. Hiểu được cấu tạo cống thì bước vào thiết kế sẽ dễ dàng hơn rất nhiều.  
Hơn nữa hiểu cấu tạo của cống thì việc trả lời các câu hỏi tốt nghiệp cũng khá ngon.  
I – KHÁI NIỆM VỀ CỐNG  
- Cống là một công trình nhân tạo khá phổ biến trên một tuyến đường. Tác dụng chủ  
yếu của cống là dùng để thoát nước của các dòng chảy thường xuyên hay định kỳ  
chảy qua phía dưới nền đắp, ngoài ra cống còn làm đường chui dân sinh.  
- Khẩu độ cống là chiều rộng lớn nhất của tiết diện thoát nước. Trường hợp cống có  
nhiều lỗ thì khẩu độ được tính bẳng tổng số khẩu độ của mỗi lỗ.  
- Số lượng các công trình thoát nước trên tuyến phụ thuộc vào điều kiện địa hình,  
khí hậu trong đó cống chiếm 80%-:-90% số lượng các công trình thoát nước. Ở  
Việt Nam đối với đường cấp IV miền núi trung bình 1km đường có 4-:-9 cái cống.  
Giá thành xây dựng cống thường chiếm 10%-:-20% giá thành toàn bộ tuyến.  
- Cống khác cầu nhỏ ở chỗ là nước chảy trong cống không những chỉ có chế độ  
chảy không áp mà còn có loại chảy có áp hoặc bán áp và chiều cao đất đắp trên  
đỉnh cống (kể cả chiều dày kết cấu áo đường) tối thiều là 0,5m (đối với đường ôtô)  
còn đối với đường sắt tối thiểu là 1,0m.  
- Khi giá thành xây dựng cống và cầu như nhau thì việc lựa chọn dùng cống có  
những ưu điểm sau:  
+) Cống không làm thay đổi các điều kiện chuyển động của xe ôtô chạy trên  
đường khi qua vị trí cống; không hạn chế mặt đường và lề đường; không  
yêu cầu thay đổi loại kết cấu mặt đường trên cống.  
+) Việc bố trí cầu trên đường cong (cong bằng hoặc cong đứng) hay trên đường  
dốc thường gây nên sự phức tạp về kết cấu; song đối với cống có thể bố trí  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
một cách dễ dàng với bất kỳ một tổ hợp nào của biểu đồ và trắc dọc mà vẫn  
không gây nên sự phức tạp của kết cấu.  
+) Do nằm sâu dưới nền đường nên sự tăng tải trọng của đoàn xe ít ảnh hưởng  
đến cống. Vì vậy khi nâng cấp đường (tăng cấp tải trọng) ít khi phải tăng  
cường cống (nhất là khi chiều cao đất đắp trên đỉnh cống 2m).  
+) Người ta chỉ dùng cầu khi mà cống không thể đảm bảo thoát hết nước chảy  
qua đường.  
II – PHÂN LOẠI CỐNG:  
Dễ rồi, phần này các bạn đã quá rõ hoặc google search cũng ra thôi. Phân loại  
theo vật liệu làm cống, phân loại theo hình dạng, phân loại theo chế độ chảy, phân  
loại theo số lỗ cống,… Nói chung phân loại theo kiểu gì là do người ta đặt. Chi tiết  
thì các bạn tự tìm hiểu.  
III – CẤU TẠO CỐNG.  
Khi biết cấu tạo cống các bạn có thể vẽ và bố trí tốt cống trên bản vẽ tốt nghiệp,  
sẽ hiểu các thông số cần chọn, bố trí cốt thép.  
Cấu tạo một cống bao gồm 3 bộ phận cơ bản như sau:  
Đầu cống  
Thân cống  
Móng cống  
H×nh 1- 1. Các thành phần cấu tạo cơ bản của cống  
1- đốt cống ; 2- tường đầu cống ; 3- tường cánh cống ; 4- gia cố sân cống  
5- móng thân cống ; 6- móng đầu cống ; 7- khe nối đốt cống ; 8- đất đắp trên cống  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
(a). Đầu cống  
- Tác dụng:  
+) Điều tiết dòng nước chảy vào và chảy ra khỏi cống;  
+) Giữ ổn định cho mái dốc nền đắp hai đầu cống;  
+) Giữ ổn định cho cống không bị dịch chuyển dọc.  
- Các bộ phận cơ bản của đầu cống gồm có:  
+) Tường đầu, tường cánh được xây bằng đá hộc, gạch nung hoặc bê tông  
M150. Mặt ngoài cống và phần tiếp giáp giữa tường đầu với nền đất trát lớp  
vữa xi măng M100 dày 1cm.  
+) Sân cống và gia cố thượng, hạ lưu cống.  
- Các dạng đầu cống: Có nhiều kiểu khác nhau nhưng phổ biến gồm có các kiểu  
sau đây:  
+) Kiểu hành lang:  
Đặc điểm: có hai tường kéo dài song song với tim cống, được uốn cong  
ở hai đầu ngoài và có chiều cao không đổi.  
Ưu điểm: cải thiện tốt điều kiện dòng chảy, tổn thất thuỷ lực nhỏ mặt  
khác do có hai tường kéo dài song song nên bậc nước dầu tiên trước  
cống bị đẩy lùi và nằm hoàn toàn ngoài đầu cống mà không rơi vào  
trong thân cống.  
Nhược điểm: tốn vật liệu và thi công tương đối phức tạp.  
+) Kiểu tường cánh chéo:  
Đặc điểm: Là dạng cải tiến của kiểu hành lang, có hai tường cánh được  
đặt mở rộng đầu ra phía ngoài và chiều cao thay đổi dần, phù hợp với độ  
dốc của mái dốc nền đường. Góc mở tốt nhất của tường cánh so với tim  
cống khoảng 300 đối với tường cánh thượng lưu và từ 120-:-150 đối với  
tường cánh hạ lưu. Trường hợp lưu tốc hạ lưu không lớn lắm thì dùng  
chung góc mở 300 cho cả 2 phía.  
Ưu điểm: cải thiện tốt diều kiện dòng chảy, tổn thất thuỷ lục nhỏ và cấu  
tạo đơn giản dễ thi công. Vì vậy đây là loại được sử dụng rất phổ biến.  
Nhược điểm: bậc nước đầu tiên trước cống không nằm hoàn toàn ở  
ngoài đầu cống mà rơi một phần vào trong thân cống. Để khắc phục và  
tăng khả năng thoát nước cho cống có thể tôn cao đoạn thân cống kề với  
đầu cống thượng lưu.  
Trong đồ án chúng ta hay sử dụng kiểu tường cánh chéo.  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
+) Kiểu 1/4 nón:  
Đặc điểm: gồm tường đầu và hai phần 1/4 hình nón. Kiểu này có đặc  
điểm tương tự kiểu tường cánh chéo.  
Ưu điểm: so với kiểu tường cánh chéo thì tiết kiệm được bê tông hai  
tường cánh mà thay bằng hai khối đất 1/4 nón có mặt ngoài lát đá.  
Nhược điểm: việc xây dựng hai khối 1/4 nón tương đối phức tạp.  
+) Kiểu tường đầu và kiểu cổ áo:  
Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ thi công và tốn ít vật liệu.  
Nhược điểm: không cải thiện điều kiện dòng chảy của dòng nước qua  
cống dẫn đến tổn thất thuỷ lực lớn.  
+) Kiểu hình loa:  
Ưu điểm: có hình dạng phù hợp với dòng chảy, đảm bảo điều kiện của  
dòng nước qua cống là tốt nhất, giảm sức cản thuỷ lực.  
Nhược điểm: thi công tương đối phức tạp.  
(b). Thân cống  
- Là bộ phận chủ yếu của cống cho nước thoát qua dưới nền đường và chịu toàn  
bộ tải trọng của đất xung quanh và của đoàn xe tác dụng lên nó.  
- Tải trọng tác dụng không phân bố đều theo chiều dọc cống: phần giữa cống có  
trị số lớn nhất sau đó giảm dần về hai phía đầu cống, do đó nền đất dưới cống  
thường bị lún không đều dẫn đến cống dễ bị uốn dọc hoặc bị nứt vỡ. Do đó  
người ta thường chia thân cống thành các đoạn, ở giữa các đoạn bố trí một khe  
phòng lún bằng các vật liệu đàn hồi như đay tẩm bitum, matit bitum,... được  
nhét đầy và kín các khe tránh cho nước không bị thấm xuống nền đất.  
- Đối với các loại cống tròn thi công lắp ghép người ta thường đúc cống thành  
các đoạn nhỏ có chiều dài 1 đốt là 1m, còn đối với các loại cống thi công đổ  
liền tại công trường (cống hộp) người ta thường chia ra làm nhiều đoạn, mỗi  
đoạn có chiều dài thường 3-:-5m.  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
1
2
H×nh 1- 2. Sơ đồ tải tọng tác dụng dọc theo thân cống  
1- áp lực tác dụng do hoạt tải ; 2- áp lực tác dụng do tĩnh tải  
(c). Móng cống  
- Có tác dụng truyền và phân chia áp lực của tải trọng xuống nền đất và giữ ổn  
định cho cống theo phương thẳng đứng. Trong một số trường hợp móng hai  
đầu cống còn có tác dụng giữ ổn định dọc cống, không cho cống bị trôi và  
chống thấm nước vào nền đất dưới móng cống.  
- Móng cống có cấu tạo tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất và yêu cầu kỹ thuật của  
công trình. Thông thường nền móng của cống được chia làm 3 loại bao gồm:  
+) Loại I: móng cống đặt trên nền đất thiên nhiên. Loại móng này áp dụng đối  
với loại đất nền là sỏi cuội, cát chặt, sét cứng có cường độ > 2,5kg/m2. Cao  
độ đặt cống trên mực nước ngầm tối thiểu là 0,3m.  
+) Loại II: móng cống là một lớp đệm đá dăm trộn cát. Loại móng này áp dụng  
đối với nền là đá phong hoá hoặc lớp đất sét, cát hạt nhỏ, nền đất không  
thoát nước.  
+) Loại III: móng được xây bằng đá có cường độ 40kg/m2 trở lên hoặc gạch  
mác M100 xây bằng vữa xi măng mác M100, làm bằng bê tông hoặc BTCT  
lắp ghép. Loại móng này được áp dụng đối với tất cả các loại đất sét, đất cát  
có cường độ tính toán lớn hơn ứng suất tính toán dưới đất móng.  
- Căn cứ vào đặc điểm cấu tạo của các loại móng cống mà người ta lại chia ra  
làm loại là móng mềm và móng cứng. Móng cứng là loại móng cống được đặt  
trên nền đá tự nhiên hay móng đá xây, bê tông, bê tông độn đá hộc, hoặc  
BTCT.  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
- Khi xây dựng các cống có mặt cắt ngang lớn trong nền đất yếu hoặc nền đất  
đắp cao hoặc cống có độ dốc lớn nên dùng kiểu móng cống dạng khối để tránh  
cho cống không bị biến dạng cục bộ do móng bị lún không đều.  
(d). Đất đắp trên cống  
- Để bảo vệ thân cống và lớp sơn phòng nước thì sau khi xây xong cống phải  
đắp ngay đất trên các đoạn cống, đất đắp trên cống dùng như loại đất đắp nền.  
Khi đắp phải chia thành từng lớp dày 15-:-20cm.  
Trong đồ án tốt nghiệp, chúng ta hay sử dụng cấu tròn có D=1-2m. Trong hướng dẫn  
này mình sẽ hướng dẫn các bạn thiết kế cống tròn. Cống hộp cũng tương tự, chỉ khác  
về mặt cắt thôi, còn các thông số khác như móng cống và đầu cống thì tương tự.  
CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CỐNG  
TRONG PHẠM VI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  
- B1: Tính diện tích lưu vực (F) trên bình đồ 1:10 000  
Các bạn tiếng hành khoanh lưu vực trên bình đồ, cách khoanh như sau : Xác định vị  
trí đường tụ thủy cống sẽ đi qua, lưu vực sẽ là toàn bộ sườn đồi xung quanh đường tụ  
thủy này mà nước sẽ đổ về. Như vậy ranh giới khoanh sẽ là các đường phân thủy bao  
đường tụ thủy mà ta định thiết kế cống qua. Việc khoanh lưu vực chỉ mang tính chất  
gần đúng chứ ko thể chuẩn 100%.  
B2: Xác định lưu lượng tính toán (Qtt):  
Công thức tính này các bạn đã học trong môn thủy văn rồi, cách dễ nhất  
là từ công thức Q cần tính ở dưới, các bạn đi lần lượt xác định từng thông  
số một, chủ yếu là tra bảng nên không có vấn đề gì khó khăn.  
Quy trình thiết kế cầu nhỏ, cống của Bộ Giao thông vận tải quy định tính lưu  
lượng lớn nhất (lưu lượng thiết kế) Qtk:  
Qtt = Ap*α*Hpl*F  
(m3/s)  
Hp – lượng mưa ngày (ứng với tần suất thiết kế);  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
Lưu lượng mưa ngày Hp ứng với tần suất thiết kế p% xác định theo tài liệu đo  
đặc của trạm khí tượng thủy văn gần nhất hoặc tham khảo tài liệu thống kê (xem phụ  
lục 1).  
Để tính toán khẩu độ cống cần xác định được lưu lượng nước dồn về theo tần  
suất thiết kế p (phụ thuộc vào cấp hạng đường):  
Vtk > 80km/h  
Vtk ≤ 80km/h  
p = 2%  
p = 4%  
F – diện tích lưu vực (đã tính trên B1)  
α – hệ số dòng chảy lũ xác định theo bảng, phụ thuộc vào đặc trưng lớp đất mặt  
của lưu vực, lượng mưa ngày Hp và diện tích lưu vực F (xem bảng 2.8);  
Ap – mô đun tương đối của dòng chảy lớn nhất (khi Q = 1)  
Ap = qp/(α*Hp)  
qp – mô đun dòng chảy.  
Ap xác định theo bảng 2.9 phụ thuộc vào:  
Đặc trưng địa mạo thủy văn của lòng sông ФL;  
Thời gian tập trung dòng chảy trên sườn dốc τs;  
Phân khu mưa rào (vùng mưa).  
1000L  
L  
1
1
1
m1i13 F 4 (HP )4  
il – độ dốc lòng sông, suối, dòng chảy (‰);  
L – chiều dài lòng chính (km);  
ml – hệ số nhám của lòng sông, suối, dòng chảy (bảng 2.10).  
Thời gian tập trung dòng chảy trên sườn dốc τs xác định theo bảng 2.11 phụ  
thuộc vào vùng mưa và đặc trưng địa mạo của sườn dốc ФS.  
Bs0,6  
msis0,3 (H p )0,4  
S   
is – độ dốc sườn lưu vực (‰);  
bs – chiều dài bình quân của sườn lưu vực, m  
ms – hệ số nhám của sườn dốc (tra bảng 2.12)  
Với những lưu vực có diện tích lớn hơn 10 km2 trong các miền địa lý khác nhau,  
khi thiếu tài liệu có thể lấy thời gian nước chảy trên sườn dốc τs gần đúng như sau:  
vùng rừng già với lưu vực không có đầm lầy: 60 – 100 phút, với lưu vực  
có đầm lầy: 150 phút.  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
Vùng rừng non: 40 – 60 phút;  
Vùng đồng cỏ và đồng cỏ khô cằn: 20 – 40 phút;  
Vùng cồn cát: 10 – 15 phút;  
Vùng núi: 10 – 60 phút.  
Với địa hình khá lồi lõm hoặc đất lẫn ít đá, lấy giới hạn dưới, với sườn dốc  
bằng phẳng lấy giới hạn trên.  
δl – hệ số điều tiết lưu lượng lớn nhất do ao hồ (xem bảng 2.13)  
Khi ao hồ, đầm lầy ở vùng trung lưu hoặc rải đều trên lưu vực thì δl lấy theo trị  
số bình quân của hai cột.  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP May 14, 2014  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  
May 14, 2014  
Vậy là các bạn đã tính xong Qtt .  
B3: LỰA CHỌN CẤU TẠO CỐNG.  
Sau khi tính được Qtt tiếp theo là xác định xem sử dụng cống hay cầu nhỏ?  
Nếu là cống sử dụng loại cống gì? Khẩu độ như thế nào? Chế độ chảy ra sao.  
- Cơ sở lựa chọn :  
Nguyên tắc:  
- Sử dụng vật liệu địa phương; trước hết tranh thủ dùng đá, tiết kiệm xi măng  
sắt thép;  
- Áp dụng rộng rãi thiết kế mẫu và thiết kế lắp ghép để đạt mục đích xây dựng  
nhanh. Trong phạm vi một tuyến đường nên cố gắng dùng ít kiểu loại cống  
và cùng khẩu độ để tập trung chế tạo hàng loạt, đơn giản bớt điều kiện xây  
lắp.  
- Trong những điều kiện sau đây nên dùng cống:  
+) Khi cống có khả năng thoát hết lưu lượng nước tính toán.  
+) Chiều cao đất đắp trên cống không bị hạn chế.  
Ngoài những điều kiện trên mới dùng cầu nhỏ.  
- Độ tin cậy về khai thác của cống lớn hơn cầu nhỏ, vì cống có thể cho thoát  
qua lưu lượng lớn hơn lưu lượng tính toán của bản thân cống. Do vậy khi lũ  
lớn, cống có khả năng bền vững hơn cầu nhỏ.  
- Khi lưu lượng tính toán lớn mà thượng lưu không có điều kiện tích nước thì  
phải xét khả năng chuyển sang làm cầu nhỏ.  
- Khi tuyến qua sông suối ở nơi khúc ngoặt có bồi hoặc vùng đá chảy, bùn  
chảy hay ứ tích nghiêm trọng thì nên dùng cầu nhỏ, vì nếu dùng cống dễ ứ  
tắc, khó nạo vét.  
- Nơi khe sâu nền đắp rất cao, việc dùng cống hay cầu cần phải so sánh các chỉ  
tiêu kinh tế kỹ thuật mà quyết định. Nền đắp cao có điều kiện nền móng tốt  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  
May 14, 2014  
thì kinh phí thi công nền đắp thường đắt hơn cầu. Thường nền đắp cao 25-:-  
30m thì 1m cầu gần bằng 1m nền đắp.  
- Vùng đầm lầy để giảm ứng suất đáy móng, tốt nhất là dùng cầu, không nên  
dùng cống.  
- Khi thiết kế thoát nước trên sườn núi, nếu dùng cầu nhỏ và cống mà giá  
thành không chênh lệch nhau bao nhiêu thì nên dùng cầu. Đặc biệt là vùng  
nền đào sườn núi, lưu lượng nước lớn thi khi đó nên dùng cầu nhỏ và phía  
thượng lưu làm dốc nước hay các công trình phụ trợ khác.  
- Khi tuyến đường qua vùng hồ chứa nước hay qua các dòng nhánh thì tốt nhất  
là dùng cầu, trường hợp lưu lượng nhỏ thì mới xét đến dùng cống.  
- Ở những đoạn quy hoạch thuỷ lợi, hệ thống thoát nước của thành phố hay  
các nhà máy, công trường, hầm mỏ,... phải tăng tường liên hệ với các đơn vị  
hữu quan, khi bố trí cầu cống cần phải xét tổng hợp, phải kiểm tra ảnh hưởng  
nước dâng không nên thu hẹp khẩu độ, nên phân tán, không nên sát nhập.  
- Vùng đất yếu, nếu đặt cống dễ bị lún mạnh làm chìm cống, dễ bị đọng nước,  
đọng bùn bảo dưỡng không tiện, vì vậy nên làm cầu nhỏ.  
Tóm lại trong công việc cũng như đồ án thì:  
Khi lưu lượng dòng nước tính toán dưới 15m3/s thì nên dùng cống tròn  
BTCT sẽ có giá thành rẻ hơn cầu với bất kỳ chiều cao nền đắp nào. Khi chiều  
cao nền đắp tối thiểu không đảm bảo thì nên dùng cầu nhỏ hay cống bản nổi.  
Khi lưu lượng nước trên 20m3/s, nếu chiều cao nền đắp thoả mãn yêu cầu tối  
thiểu thì trong nhiều trường hợp dùng cống rẻ hơn cầu. Khi chiều cao nền đắp  
lớn hơn 5-:-6m khối lượng mố cầu tăng nhanh thì trường hợp này dùng cống  
vòm đá xây dựng hay bê tông rẻ hơn cầu.  
Coi như Qtt < 15m3/s (thường là thế). Ta lựa chọn cống thiết kế là cống tròn BTCT.  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  
May 14, 2014  
*, Xác định khẩu độ cống:  
- Cống có 3 chế độ chảy: có áp, bán áp và không áp.  
(a). Cống làm việc ở chế độ chảy tự do (không áp):  
- Khả năng thoát nước của cống được tính theo công thức:  
Q ωC .VC δ C . 2g.(H hC )  
(1)  
Trong đó:  
hC: chiều sâu nước tại mặt cắt thu hẹp ở cửa vào của cống (m).  
VC2  
hC 0,9hK 0,73  
g
hK: chiều sâu phân giới là chiều sâu dòng chảy ứng với chế độ nước  
chảy phân giới.  
 C : diện tích mặt cắt ướt thu hẹp của dòng chảy trong cống được tính  
với chiều sâu thu hẹp hC; (m2)  
VC: lưu tốc ở mặt cắt có chiều sâu hC (m/s)  
 : hệ số lưu tốc ; = 0,85 đối với các loại đầu cống thông thường  
ngoại trừ hình loa.  
H: chiều sâu nước dâng trước cống được tính theo công thức:  
VC2  
HhC   
2g.δ2  
(Phương trình Becnuli)  
(2)  
(3)  
VC2  
hC 0,9hK 0,73  
g
Thay = 0,85 ;  
vào (2) ta có:  
VC2  
H1,43  
2hC  
g
- Thay (3) vào (1) ta có:  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  
May 14, 2014  
Q 0,85.ωC . 2gH  
(4)  
- Đối với cống mặt cắt hình chữ nhật tC = b.hC = 0,5.b.H do đó:  
Q 0,425.b. 2gH3 1,33.b.H3/2  
(b). Cống làm việc ở chế độ chảy bán áp:  
- Khả năng thoát nước của cống được tính theo công thức:  
Q ωC .VC . ε. ω . 2g.(H hC )  
(5)  
Trong đó:  
H: chiều sâu nước dâng trước cống  
hC = 0,6 . hT  
hT: chiều cao lòng cống  
 : diện tích mặt cắt ngang cống  
Hệ số lưu tốc = 0,85 đối với các loại đầu cống thông thường; =  
0,95 đối với đầu cống hình loa.  
Hệ số co hẹp: = 0,6 đối với cống hình chữ nhật ; = 0,65 đối với  
cống tròn.  
- Thay vào (1) ta có:  
Q 0,51.ω. 2g.(H 0,6hT )  
(6)  
(7)  
(c). Cống làm việc ở chế độ chảy có áp  
- Khả năng thoát nước của cống được tính theo công thức:  
Q . ω. 2g.(H hT )  
HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ CỐNG TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP  
May 14, 2014  
Trong đó:  
hT: chiều cao lòng cống  
 : diện tích mặt cắt ngang cống  
Trong đồ án tốt nghiệp, ta chọn chế độ chảy của cống là không áp, tính Q đối  
với trường hợp chế độ chảy không áp.  
Để nhanh và đơn giản người ta đã lập sẵn các bảng tra về khả năng thoát nước của  
cống cho từng loại cống với các khẩu độ khác nhau. Tham khảo thêm tại phần phụ  
lục sách "Thiết kế đường ôtô tập 3 - Công trình vượt sông" của NXB Giáo dục).  
Khi làm đồ án tốt nghiệp, các bạn dùng cách tra bảng phụ lục sách.  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 40 trang yennguyen 31/03/2022 8060
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Hướng dẫn thiết kế cống trong Đồ án tốt nghiệp", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfhuong_dan_thiet_ke_cong_trong_do_an_tot_nghiep.pdf