Chương 8: Các chỉ dẫn chung về thiết kế cấu tạo và tính toán Âu tàu
Chương 8
CÁC CHỈ DẪN CHUNG VỀ THIẾT KẾ
CẤUTẠO VÀ TÍNH TOÁN ÂU TẦU
1. Phân đoạn công trình.
8.1. Để ngăn ngừa sự hình thành các vết nứt hoặc để giảm độ mở rộng của các vết
nứt trong kết cấu bê tông và bê tông cốt thép của âu phải bố trí các khe (khớp nối)
nhiệt, khe lún vĩnh viễn và khe thi công tạm thời phù hợp với quy phạm về các quy tắc
thiết kế công trình tủy lợi về quy phạm thiết kế các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
thủy công.
Phải bố trí khe lún trong trườ
ng hợp đất nền dễ biến dạng để giảm ứng suất nhiệt cũng
như để giảm lực gây nên do biến dạng của nền. Kết cấu khe lún cần phải đảm bảo khả
năng chuyển vị thẳng đứng và quay của các đoạn riêng biệt của công trình.
Khe thi công tạm thời được bố trí khi phần công trình, giữa các khe vĩnh viễn có kích
thước lớn, nó dùng để chia kh
ối đổ bê tông hoặc để bảo đảm khả năng chuyển vị
tương hỗ tạm thời của các phần công trình do biến dạng nhiêt hay lún gây ra.
8.2. Khe nhiệt vĩnh viễn có thể làm xuyên qua toàn bộ công trình, cắt ngang nó ra
thành từng đoạn riêng biệt, và có thể không xuyên qua toàn bộ mà chỉ cắt ngang phần
trên của công trình trong vùng chịu sự thay đổi lớn của nhiệt độ.
8.3. Khe vĩnh viễn trong công trình trên nền không phải là đá nên quy định như sau:
Khe xuyên toàn bộ - không thưa quá 45m.
Khe xuyên một phần - không thưa quá 15m.
Khớp nối trong công trình trên nền đá và trong lớp bọc ngoài khối đá nên làm kiểu
xuyên toàn bộ, cách nhau nhiều nhất là 25m.
8.4. Khi cắt công trình bằng các khớp nối nên cố gắng phân công trình thành các đoạn
cùng một kiểu loại.
8.5. Không cho phép cắt dọc đáy đầu âu trên nền không phải là đá để tránh những
biến dạng khác nhau của các mố trụ, phá hoại sự làm việc bình thường củ
a các cửa

và y
2
- độ lún ở các đầu của khối công trình, xác định theo quy phạm
thiết kế nền công trình thủy công
h - chiều cao khối, phía trên nền
l - khoảng cách giữa các khớp nối.
8.8. Phân đoạn bằng các khe thi công và kích thước các khối để bê tông đươc quy
đinh phù hợp với các yêu cầu của quy phạm thiết kế các kết cấu bê tông và bê tông cốt
thép thủy công.
8.9. Các khớp nối nhiệt - lún và khớp nhiệt độ cần được ngăn kín bằng các nêm chống
thấm. Vật liệu và kết cấu của nêm chống thấm phải thỏa mãn các điều kiện làm việc khi
có áp lực nước về phía buồng âu c
ũng như khi có áp lực nước về phía khối đất đắp trả
lại để chặn nước ngầm.
8.10. Kết cấu của các nêm chống thấm cần phải thỏa mãn các yêu cầu về không thấm
nước lâu bền trong trường hợp xảy ra lún và dịch chuyển không đều của các công trình
kề nhau và của các đoạn riêng biệt, và trong nhiều trường hợp cần phải thỏa mãn các
yêu cầu làm việc cả trong nh
ững điều kiện độ ẩm thay đổi. Khi không thể tiến hành sửa
chữa nêm chống thấm nếu không tháo cạn hồ chứa thì trong khớp nối nhất thiết phải
bố trí các nêm chống thấm dự trữ.
8.11. Khe nối thi công ở mặt chịu áp lực của công trình cần được phủ kín bằng các vật
kín nước đơn giản nhất (bằng các dải cao su, chất dẻo, v.v...) ở các khe thi công thẳng
đứ
ng ở bản đáy công trình nên đặt các tấm gỗ không sơn lên lớp bê tông lót.
8.12. Khi ấn định các biện pháp tiêu nước và chống thấm (xem mục 7), cũng như khi
chọn vật liệu và kết cấu công trình âu cần phải xét đến các điều kiện làm việc của công
trình thủy công của âu, được đặc trưng bởi sự thay đổi tải trọng và trị số cũng như về
hướng và bởi sự l
ặp đi lặp lại nhiều lần các thao tác làm đầy và tháo cạn buồng âu.

và lực tác dụng - tổ hợp chủ yếu và tổ hợp đặc biệt.
Trong tổ hợp chủ yếu tải trọng và lực tác dụng bao gồm:
a) Trọng lượng bản thân công trình, các thiết bị cố định đặt trên nó (cửa van, máy
đóng mở và các kết cấu kim loại, cầu, nhà các thiết bị điện v.v..).
b) Áp lực thủy tĩnh ứng với các mực nước trong điều kiện khai thác bình thường
(trong đó có mực nước dâng bình thường của thượng lưu).
c) lực tác dụng của sóng.
d) Áp lực đất đắp có kể đến tải trọng đặt trên bề mặt nó.
e) Áp lực nước thấm ở chế độ thấm ổn định (khi mực nước dâng bình thường ở
thượng lưu) hoặc không ổn định tuần hoàn trong điều kiện làm việc bình thường
của các thiết bị chống thấm và tiêu nước.
g) Tải trọng do tàu gây ra.
h) Lực do nhiệt độ thay đổi, tương ứng với độ chênh lệch nhiệt trung bình tháng của
không khí đối với năm có biên độ dao động nhiệt trung bình.
i) Lực kéo do các bộ phận cơ khí đóng mở cửa van và cửa âu trong điều kiện khai
thác bình thường gây ra.
Ghi chú: - Khi tính toán độ bền của kết cấu cần tính đến tải trọng tạm thời có thể
tác dụng lên kết cấu đó hoặc lên các phần tử riêng biệt của nó.
Tổ hợp tải trọng và lực tác dụng đặc biệt bao gồm tải trọng và lực tác dụng nêu
trong các điểm “a”, “c”, “d”, “f”, và các lực sau:
k) Áp lực thấm, phát sinh do thiết bị tiêu nước không còn làm việc được bình
thường.
l) Áp lực thủy t
ĩnh khi mức nước thượng lưu lớn nhất.
m) Tác dụng của nhiệt độ, tương ứng với sự thay đổi nhiệt độ trung bình tháng của
không khí đối với năm có biên độ dao động nhiệt lớn nhất.
n) Lực động đất.
o) Lực kéo của các bộ phận truyền động, phát sinh cửa van bị kẹt ở khe van.
8.20. Trọng lượng thể tích của bê tông khi tính trọng lượng bản thân của các kết cấu
bê tông và bê tông cốt thép được xác định theo quy phạm thiết kế các kết cấu bê tông

8.27. Lực động đất đượ
c xác định phù hợp với chỉ dẫn của quy phạm tương ứng.
8.28. Tải trọng do tàu va đập khi tiến vào công trình cho phép thay thế bằng lực tĩnh
nằm ngang, xác định theo công thức:
21
sin
CC
M
VN
nvd
+
=
αγ
(8-2)
Trong đó:
γ - hệ số tính đến phần động năng của tàu, gây ra biến dạng của kết cấu, lấy
bằng:
0,5 - đối với các trụ đứng riêng biệt và các công trình xuyên thông ( không
đặc, ví dụ các dàn)
0,4 - đối với các công trình có tường thẳng đứng và đối với các công trình có
mái nghiêng như mái bến.
V
n
, α - tương ứng là tốc độ chuyển động của tàu khi tiến gần tới công trình
và góc giữa hướng tốc độ chuyển động của tàu với tiếp tuyến của bề mặt công
trình; khi thiếu các luận chứng đặc biệt lấy theo phụ lục 4;
M - khối lượng của tàu;
g
W
M =

=
L
C
(8-3)
Trong đó:
L - chiều dài tàu, tính toán bằng m.
Trị số lực va đập
N
vd
lấy trong tính toán không vượt quá áp lực cho phép
N
c.ph

(tính bằng T) lên thành tàu. Muốn thế phải tuân theo điều kiện:
N
c.ph
= L - 20 (8-4)
Khi kiểm tra về trượt hoặc về lật đối với các kết cấu lộ thiên (không đắp đất) đứng riêng
biệt thì cần nhân trị số lực va đập với hệ số k
0
=1.8.
8.29. Tải trọng do va đập của tàu vào lan can, mà mặt ngoài của nó trùng với mặt
ngoài của công trình, cần xác định theo điều 8.28.
Trong trường hợp đó lượng nước bị choán chỗ của tàu tính toán lấy tương ứng với
mớn nước khi dầm đủ đỡ mạn của tàu tính toán ở phía trên nằm ở mức ngang với đỉnh
lan can.
8.30. Chiều dài tính toán A của tường buồng âu, mà trên đó lực va đập của tàu có thể
truyền tới, đối với trường hợp va đập bất lợi nhất lên mép của đoạn buồng âu cho phép
lấy theo biểu thức:
p

15.2
16.4
17.2
20
24
26
27.6 8-5