Bài giảng Thiết kế cầu thép - Nguyễn Quốc Hùng
1.1- Cầu có kết cấu nhịp bằng thép
1.2- Ưu điểm của cầu thép:
? Thép có cường độ chịu lực cao cả khi kéo, nén, uốn, có trọng lượng bản thân nhỏ có
thể vượt được khẩu độ lớn và chịu tải trọng nặng.
? Thép có modun đàn hồi cao và có tính dẻo nên đáp ứng điều kiện khai thác với tải
trọng lớn và chịu lực xung kích tốt.
? Vật liệu thép dễ gia công nên có khả năng tạo được nhiều dạng cầu với hình dáng
đẹp.
? Các hình thức liên kết trong kết cấu thép rất phong phú và dễ thực hiện
1.3- Nhược điểm cuả cầu thép:
? Thép là một kim loại dễ bị ăn mòn dưới tác dụng của môi trường phải tốn nhiều
công sức, chi phí để bảo dưỡng.
? Thép là loại vật liệu không có sẵn trong tự nhiên, vì vậy giá thành vật liệu làm cầu
thép khá cao
1.2- Ưu điểm của cầu thép:
? Thép có cường độ chịu lực cao cả khi kéo, nén, uốn, có trọng lượng bản thân nhỏ có
thể vượt được khẩu độ lớn và chịu tải trọng nặng.
? Thép có modun đàn hồi cao và có tính dẻo nên đáp ứng điều kiện khai thác với tải
trọng lớn và chịu lực xung kích tốt.
? Vật liệu thép dễ gia công nên có khả năng tạo được nhiều dạng cầu với hình dáng
đẹp.
? Các hình thức liên kết trong kết cấu thép rất phong phú và dễ thực hiện
1.3- Nhược điểm cuả cầu thép:
? Thép là một kim loại dễ bị ăn mòn dưới tác dụng của môi trường phải tốn nhiều
công sức, chi phí để bảo dưỡng.
? Thép là loại vật liệu không có sẵn trong tự nhiên, vì vậy giá thành vật liệu làm cầu
thép khá cao
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thiết kế cầu thép - Nguyễn Quốc Hùng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- bai_giang_thiet_ke_cau_thep_nguyen_quoc_hung.pdf
Nội dung text: Bài giảng Thiết kế cầu thép - Nguyễn Quốc Hùng
- 1.3 CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU THÉP 1.3.1. CẦU DẦM THÉP 1- Dầm chính (dầm chủ): bộ phận chịu lực chính, vượt qua khẩu độ 2- Hệ liên kết ngang: dầm ngang hoặc khung ngang, liên kết các dầm chính với nhau 3- Hệ liên kết dọc: nằm theo mặt phẳng nằm ngang : chịu lực giĩ hay lực lắc ngang của xe 4- Hệ mặt cầu: cho các phương tiện giao thơng hay người đi lên 5- Gối cầu: bố trí dưới đầu các dầm chính để truyền tải trọng xuống mố, trụ
- 1.3.2. CẦU DÀN THÉP : 1- Dàn chính (dàn chủ): chịu lực chính, vượt qua khẩu độ 2- Hệ dầm mặt cầu: gồm dầm dọc và dầm ngang, cĩ tác dụng liên kết 2 dàn chính và nâng đỡ mặt cầu 3- Hệ liên kết ngang: liên kết 2 dàn chính, tạo thành khung khơng gian 4- Hệ liên kết dọc: chịu lực giĩ ngang hay lực lắc ngang của xe 5- Mặt cầu, bằng gỗ , bằng thép hay bằng BTCT cho các phương tiện giao thơng và người đi lên 6- Gối cầu: đảm bảo chuyển vị đầu nhịp và truyền tải trọng xuống mố, trụ
- 1.4. ĐẶC ĐIỂM CUẢ VẬT LIỆU LÀM CẦU THÉP VẬT LIỆU THÉP: THÉP TẤM, THÉP HÌNH . Thép cacbon : XCT 34; XCT 38; XCT 42; XCE 52(TCVN 5709:1993) . Thép hợp kim : 16Mn2 (16%C; 2%Mn) . Thép làm liên kết: Bulong 725-:-900 Mpa
- CÂU HỎI ƠN TẬP: 1- Cầu thép là gì? Cĩ những loại cầu thép nào? Ưu nhược điểm của cầu thép? 2- Cĩ những dạng cầu thép nào trong hệ thống cầu dầm thép? 3- Cĩ những dạng cầu thép nào trong hệ thống cầu dàn thép? 4- Cĩ những dạng cầu vịm thép nào? Đặc điểm của chúng? 5- Cĩ những dạng cầu thép nào trong hệ thống cầu dây? 6- Vật liệu dung làm cầu thép cĩ những đặc điểm gì? 7- Tại sao cầu lớn cho đường sắt thường làm bằng cầu thép?
- 2.1 MẶT CẮT NGANG CẦU: Bao gồm : 4 1- Dầm chủ 2- Hệ liên kết ngang 3- Hệ liên kết dọc 4- Mặt cầu 1 3 2
- 2.2. CẤU TẠO DẦM CHỦ Bao gồm : . 1- Bản sườn: chịu lực cắt 2 . 2- Bản cánh: chịu nén, kéo khi uốn . 3- Sườn tăng cường đứng: tạo độ cứng bản sướn , chịu cắt . 4- Sườn tăng cường ngang: tăng ổn định 1 phần sườn chịu nén 4 3 2
- 2.2.1.CÁC DẠNG MẶT CẮT DẦM CHỦ . MẶT CẮT HÌNH HỘP Mặt cắt nhiều hộp . MẶT CẮT CHỮ I Mặt cắt thép hình (cán sẵn) Mặt cắt tổ hợp hàn Mặt cắt một hộp Mặt cắt tổ hợp đinh tán
- 2.2.2. CHỌN KÍCH THƯỚC MẶT CẮT DẦM CHỦ Trong đĩ: CHIỀU CAO DẦM .M α – Hệ số, lấy bằng 2,5-:-2,7 -Theo điều kiện kinh tế: h M - momen uốn tính tốn R .t t s Rt – Cường độ tính tốn của thép ts – chiều dày của sườn dầm - Theo kinh nghiệm (phù hợp với các điều kiện trên): Cầu đường sắt Nhịp nhỏ ( 50m-60m: chiều cao thay đổi theo đường thẳng hoặc cong, với (1/45-1/60)L cho giữa nhịp và (1/20-1/30)L tại gối (hoặc 1,2-1,3 h0,5)
- CHIỀU RỘNG VÀ CHIỀU DÀY BẢN CÁNH Chiều dày bản cánh tối thiểu không dưới 10mm và mỗi tập bản không quá 20mm, không quá 7 tập bản Chiều rộng bản cánh cùng với chiều dày tạo nên diện tích chịu lực nhưng phải tương ứng để đảm bảo ổn định cho cánh chịu nén. Phần cánh hẫng ra: đối với cầu đường sắt tiết kiệm thép, giảm tĩnh tải.
- 2. 3. SƯỜN TĂNG CƯỜNG 2.3.1. KÍCH THƯỚC SƯỜN TĂNG CƯỜNG Chiều dày (ttc) tối thiểu Sườn tăng cường là 10mm-12mm, tại gối có thể dày 20mm- 30mm. Bề dày Sườn tăng cường không nhỏ hơn 1/15 chiều rộng chìa ra khỏi sườn chủ Chiều rộng tối thiểu Sườn tăng cường đứng (btc)không nhỏ hơn cánh thép góc chìa ra và phải đủ để bố trí mối liên kết ngang (80mm nếu liên kết bulông, 40-50mm nếu liên kết hàn) Khoảng cách tại L/3 từ 300mm-700mm; từ L/3-:-2L/3 là 700mm – 1500mm; từ 2L/3 đến L/2 là 1000mm – 2000mm. Ở giữa nhịp và trên 2 gối cần có sườn tăng cường đứng để bố trí liên kết ngang. Sườn tăng cường đứng phải bố trí lệch khỏi vết hàn nối tại nhà máy là 10 lần chiều dày sườn tăng cường và xa mối nố ghép tại công trường đủ để thực hiện liên kết nối ghép. Phải vạt góc sườn tăng cường tại nơi tiếp giáp với mối hàn (của bản cánh hay sườn tăng cường ngang) Cho phép hàn đầu sườn tăng cường đứng với bản cánh chịu nén, với bản cánh chịu kéo phải để các xa 10mm hay dùng miếng thép kê dày 16-20mm.
- 2.3.2. BỐ TRÍ SƯỜN TĂNG CƯỜNG ĐỨNG 1- Ưu tiên cho các sườn tăng cường cĩ liên kết ngang: khoảng cách bằng nhau, sườn đầu tiên tại gối, nên cĩ sườn liên kết ngang tại giữa nhịp. 2- Bố trí sườn đứng bổ sung vào trong khoảng các sườn đã bố trí, theo giá trị nội lực cắt, ra gần đầu dầm khoảng cách gần nhau hơn 3- Sườn tăng cường đứng bố trí đối xứng cả 2 bên bản sườn dầm. Đầu trên đến sát bản cánh trên, đầu dưới cách xa bản cánh 10-20mm; cĩ thể kê miếng thép đệm [] 50x100x10.
- 2.3.3. BỐ TRÍ SƯỜN TĂNG CƯỜNG NGANG Sườn tăng cường ngang có tác dụng ổn định cục bộ sườn chủ tại khu vực chịu nén lớn, khi chiều cao hs > 50 ts. Trong dầm hàn nên bố trí sườn đứng và tăng chiều dày bản bụng một các hợp lý để hạn chế dùng sườn tăng cường ngang. Sườn tăng cường ngang bố trí song song với bản cánh, liên kết với sườn chủ (bản bụng) bằng đinh tán (nếu dùng thép L) hay bằng hàn (nếu dùng thép L hay thép bản). Nếu dùng 1 sườn tăng cường ngang thì bố trí cách bản cánh chịu nén (0,2-0,25)hs , còn dùng 2 hay 3 sườn tăng cường ngang thì bố trí sườn thứ 1 cách (0,15-0,2)hs; sườn thứ 2 cách (0,4-0,5)hs; sườn thứ 3 trong khu vực bản bụng chịu kéo.
- 2.4. MỐI NỐI DẦM CHỦ 2.4.1. VÌ SAO PHẢI NỐI : 1- Vật liệu thép khơng đủ dài 2- Điều kiện vận chuyển, cẩu lắp khĩ khăn 3- Để tạo độ vồng 2.4.2. BỐ TRÍ MỐI NỐI Ở ĐÂU ? 1- Nơi cĩ momen khơng lớn 2- Khơng trùng với liên kết ngang, sườn tăng cường 3- Dễ vận chuyển, nối ghép 2.4.3. CẤU TẠO MỐI NỐI: 2.4.4. YÊU CẦU ĐỐI VỚI MỐI NỐI: 1- Nối bản sườn 1- Đảm bảo điều kiện chịu lực (1,2 lần tiết diện nguyên) 2- Nối bản cánh trên, dưới 2- Dể liên kết , dễ thi cơng 3- Nối đối đầu 4- Nối so le
- 2.5. HỆ LIÊN KẾT 2.5.1. HỆ LIÊN KẾT NGANG . Có 2 dạng: Tổ hợp bằng thép góc Bằng dầm thép hình . Tác dụng: Tăng độ cứng ngang cầu Phân phối hoạt tải giữa các dầm chủ Hệ liên kết ngang đầu nhịp phải làm bằng thép hình đủ cứng để cĩ thể kích nâng nhịp cầu khi cần thay gối
- 2.5.2. HỆ LIÊN KẾT DỌC Hệ liên kết dọc chủ yếu để chịu lực ngang tác dụng lên kết cấu nhịp (lực gió, lực lắc ngang ). Hệ liên kết dọc còn cùng với hệ liên kết ngang tạo cho mảng dầm có độ cứng chống xoắn nên cũng có quan điểm cho rằng hệ liên kết dọc cũng góp phần phân phối đều hơn tải trọng thẳng đứng cho các dầm chủ khi tải trọng đặt lệch tâm.
- MƠ HÌNH CẤU TẠO DẦM CẦU 1- Dầm chủ 2- Sườn tăng cường 3- Hệ liên kết ngang 4- Bản tiết điểm của hệ liên kết dọc 5- Hệ liên kết dọc
- CÂU HỎI ƠN TẬP: 1- Thế nào là cầu dầm bản đặc? Cầu dầm bản đặc gồm những bộ phận nào ? Tác dụng của mỗi bộ phận? 2- Các dạng cấu tạo của dầm chủ? Vai trị của bản cánh trên, bản cánh dưới, bản sườn? Các giải pháp liên kết bản cánh với bản sườn? 3- Tác dụng của sườn tang cường đứng? Biện pháp bố trí và cấu tạo sường tang cường đứng? 4- Tác dụng của sườn tang cường ngang? Vị trí bố trí sườn tang cường ngang ? Vì sao lại bố trí tại đĩ? 5- Vai trị của hệ liên kết ngang? Các dạng cấu tạo của hệ liên kết ngang? Khi nào áp dụng dạng nào? 6- Vai trị của hệ liên kết dọc? Các hình thức cấu tạo của hệ liên kết dọc? Khi nào phải dung cả hệ liên kết dọc trên và dọc dưới, khi nào chỉ cần bố trí một hệ liên kết dọc dưới? 7- Tại sao phải nối dầm ? Cấu tạo mối nối dầm?
- 3.1. CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TỐN Phương pháp tính cầu theo trạng thái giới hạn: trạng thái giới hạn thứ nhất xét về khả năng chịu lực của kết cấu(xét về độ bền, ổn định và mỏi). Trạng thái giới hạn thứ hai xét về biến dạng(độ võng, dao động ). Trạng thái giới hạn thứ ba xét về nứt, đối với cầu thép chỉ cần tính theo trạng thái giới hạn thứ nhất và trạng thái giới hạn thứ hai. Kết cấu nhịp là một hệ không gian, khi tính toán có thể dùng các phương pháp tính không gian, cũng có thể phân chia thành các hệ phẳng bằng cách tính hệ số phân bố ngang để phân chia tải trọng cho các dầm, sau đó tính từng dầm như một kết cấu phẳng. Với cầu nhiều dầm nhưng kích thước giống nhau thường chỉ cần tính cho dầm chịu tải trọng bất lợi nhất. Hệ số phân bố ngang của tải trọng được xét như trong cầu BTCT. Hiện tại khi tính hệ số phân bố ngang cho mặt cắt ở gối thường dùng phương pháp đòn bẩy, mặt cắt ngang xa gối dùng phương pháp nén lệch tâm hay phân phối đàn hồi. Mỗi tải trọng như người đi, ô tô, xe bánh, xe xích có một hệ số phân bố ngang tương ứng.
- 3.2. CÁC NỘI DUNG TÍNH TỐN 1- Lựa chọn kích thước các bộ phận và hình thức cấu tạo 2- Kiểm tra điều kiện khả dụng của các chi tiết kết cấu 3- Tính nội lực M và Q các mặt cắt : gối, L/4; L/2; mối nối 4- Tính đặc trưng hình học của tiết diện 5- Kiểm tra theo TTGH cường độ 6- Kiểm tra theo TTGH sử dụng 7- Kiểm tra theo TTGH mỏi 8- Kiểm tra độ võng, tính độ vồng 9- Thiết kế sườn tăng cường đứng, STC ngang 10- Tính tốn mối nối
- 3.3. THIẾT KẾ MẶT CẮT NGANG CẦU 1- Sơ bộ chọn kích thước mặt cắt Chọn số lượng dầm chủ : theo mặt cắt ngang cầu, theo tải trọng. Chọn chiều cao dầm chủ : theo điều kiện chịu uốn, theo kinh nghiệm Chọn kích thước bản sườn, bản cánh, thép góc liên kết M F tt Fc c b 1,2Rt .h c tc Bố trí sườn tăng cường, liên kết ngang, liên kết dọc 2- Chọn vật liệu cho các bộ phận Vật liệu cho dầm chủ : thép hợp kim thấp ( nhịp lớn); thép hình(nhịp nhỏ) Vật liệu hệ liên kết : thép than Liên kết : Hàn (cầu ô tô); đinh tán hay bulông cường độ cao (cầu đường sắt)
- 3.4. SỰ PHÂN BỐ TẢI TRỌNG THEO NGANG CẦU – HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG Mặt cầu đường ô tô rộng, xe chạy không cố định, bên dưới có nhiều dầm chủ nên tải trọng phân bố cho các dầm chủ không bằng nhau Phải xác định dầm chủ nào nhận được nhiều tải trọng nhất, thiết kế cho dầm đó, các dầm khác cũng chế tạo theo thì sử dụng được an toàn Dầm nào có phản lực lớn là dầm đó nhận được nhiều tải trọng Tỷ số giữa phản lực của 1 dầm chủ với tổng phản lực của các dầm chủ cho biết tỷ lệ phân chia tải trọng cho dầm chủ đó => gọi là hệ số phân bố ngang kn Để xác định phản lực của dầm chủ phải dùng ĐAH phản lực Sự phân bố tải trọng cho các dầm chủ phụ thuộc vào độ cứng của kết cấu ngang cầu. Đánh giá độ cứng của kết cấu ngang cầu bằng chỉ số mềm α Trong đó : d- khẩu độ của kết cấu ngang E- Modul đàn hồi của vật liệu I’- momen quán tính của 1m kết cấu ngang Dp - Độ võng của dầm dọc do tải trọng 1 T/m Ib – Momen quán tính của 1m bản dọc cầu Ia – momen quán tính của dầm ngang a – Khoảng cách dầm ngang
- CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN THEO CHỈ SỐ MỀM Khi α > 1.5 => Tính phản lực theo phương pháp đòn bảy Khi α Tính phản lực theo phương pháp nén lệch tâm Khi 0.005 Tính phản lực theo phương pháp dầm liên tục trên các gối đàn hồi
- 3.4.1. TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÒN BẢY Coi kết cấu ngang bị đứt trên đỉnh dầm chủ => Tải trọng chỉ truyền được cho 2 dầm kề bên Xếp xe sao cho bất lợi nhất, xác định được các tung độ tương ứng dưới các bánh xe là yi y Phản lực của dầm chủ Ri = 0.5P . Σ yi 1 hay Ri = kn .P => kn = 0.5 Σ yi y1 y2 k là hệ số phân bố tải trọng theo ngang cầu y2 n y1 Mặt cắt gối luôn luôn tính theo phương pháp y2 đòn bảy
- 3.4.2. TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG THEO PHƯƠNG PHÁP NÉN LỆCH TÂM Coi kết cấu ngang cứng tuyệt đối mặt cầu chỉ có chuyển vị lún và xoay e SP Phản lực dầm chủ do lún thẳng đứng Phản lực dầm chủ do mặt cầu xoay : R R4 5 Phản lực dầm chủ toàn bộ : R3 R1 R2 a2 a1 Do hợp lực ΣP không thể hiện số làn xe nên kn cần phải nhân với số làn xe
- 3.4.3. TÍNH HỆ SỐ PHÂN BỐ NGANG THEO PHƯƠNG PHÁP DẦM LIÊN TỤC TRÊN CÁC GỐI ĐÀN HỒI Kết cấu ngang có độ cứng hữu hạn, khi chịu tải mặt cầu bị biến dạng cong xuống sơ đồ tính như dầm liên tục trên các gối đàn hồi là các dầm chủ. ĐAH phản lực dầm chủ xác định như phản lực gối của dầm liên tục nhiều nhịp tung độ đah Ri tra bảng Tung độ các ĐAH khi trị số Số nhịp Tên Ký hiệu dầm ngang ĐAH tung độ 0.005 0.01 0.02 0.05 0.1 0.5 1.0 1.5 p p 4 R 0 R 00 0.609 0.618 0.634 0.673 0.719 0.845 0.893 0.917 p R 01 0.395 0.390 0.382 0.360 0.333 0.238 0.187 0.157 p R 02 0.191 0.182 0.165 0.127 0.083 -0.021 -0.043 -0.049 p R 03 -0.0001 -0.0002 -0.0003 -0.0005 -0.0004 0.003 0.006 0.008 p R 04 -0.191 -0.184 -0.169 -0.135 -0.096 -0.013 0.001 0.004 p p R 1 R 10 0.395 0.390 0.382 0.360 0.333 0.238 0.187 0.157 p R 11 0.304 0.307 0.314 0.333 0.358 0.483 0.571 0.630 p R 12 0.204 0.208 0.215 0.231 0.248 0.274 0.261 0.244 p R 13 0.101 0.101 0.102 0.102 0.099 0.054 0.016 -0.006 p R 14 -0.0001 -0.0002 -0.0003 -0.0005 -0.0004 0.003 0.006 0.008 p p R 2 R 20 0.191 0.182 0.165 0.127 0.083 -0.021 -0.043 -0.049 p R 21 0.204 0.208 0.215 0.231 0.248 0.274 0.261 0.244 p R 22 0.211 0.221 0.240 0.285 0.339 0.495 0.565 0.610 p R 23 0.204 0.208 0.215 0.231 0.248 0.274 0.261 0.244 p R 24 0.191 0.182 0.165 0.127 0.083 -0.021 -0.043 -0.049
- 3.4.4. THÍ DỤ XÁC ĐỊNH HỆ SỐ kn Vẽ ĐAH Ri bằng cách tra tung độ theo bảng Xếp tải bất lợi nhất trên ĐAH Ri , tính các tung độ tương ứng dưới các bánh xe Phản lực dầm chủ Ri = 0.5P.Σyi => kn = 0.5 Σyi Do đã xếp đủ làn xe nên không nhân với số làn xe. Phải vẽ ĐAH và tính kn cho ½ số dầm trên mặt cắt ngang cầu. ĐAH R0 ĐAH R1 ĐAH R2 Dầm o Dầm 1 Dầm 2 Dầm 3 Dầm 4 p p p R 00 R 10 R 20 y2 ĐAH Ro y1 y3 y4 p p p R 01 R 11 R 21 p p p R 02 R 12 R 22 ĐAH R1 p p p R 03 R 13 R 23 ĐAH R p p p 2 R 04 R 14 R 24
- 3.5. TÍNH NỘI LỰC CÁC MẶT CẮT Dùng phương pháp Đường ảnh hưởng nội lực : vẽ ĐAH nội lực, xếp tải trọng lên ĐAH theo trạng thái bất lợi nhất. Trong cầu dầm, tính nội lực momen M và lực cắt Q của các mặt cắt L/2, L/4 và mặt cắt gối M ,Q Nội lực do tải trọng tập trung (hoạt tải): M,Q nh.kn.(1 ).Pi.yi max Nội lực do tải trọng phân bố: M,Q nt .qt .SM ,Q kn.nlàn.qlàn.M ,Q Trong đĩ: nt – Hệ số tĩnh tải n , n – Hệ số hoạt tải trục và hoạt tải làn h làn qlàn q , q – Tĩnh tải phân bố và tải trọng làn t làn P (1+µ) – Hệ số xung kích của hoạt tải qt i ΣΩM,Q – Tổng diện tích đường ảnh hưởng M hay Q max yi ΩM,Q – Diện tích ĐAH mộ dấu lớn nhất M,Q yi – Tung độ ĐAH M hay Q tương ứng dưới các P q trục xe. i làn qt Lập các bảng để tính : Tĩnh tải, Bảng nội lực tĩnh tải, Bảng nội lực hoạt tải, Bảng tổng hợp nội lực yi
- XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CỦA DẦM CHỦ 1. Nội lực do tĩnh tải sinh ra: tc tt Mt qtcM Qt qttQ M tt q tc t tt M Qt qtcQ 2. Nội lực do hoạt tải sinh ra: tt M M h kn. 1 .(nh.qlàn.M nh.Ph.yM ) tt Q Qh kn. 1 .(nh.qlàn.Q nh.Ph.yQ ) 3. Nội lực do các tác động khác Lực hãm xe Lực lắc ngang Lực ly tâm 4. Tổng hợp nội lực: Lấy giá trị lớn hơn trong hai tổng nội lực do các tải trọng sau đây sinh ra: Tĩnh tải + ô tô + người đi; Tĩnh tải + xe bánh hoặc xe xích.
- 3.6. TÍNH ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA MẶT CẮT 1- Diện tích mặt cắt Ft bc1 *tc1 hs *ts bc2 *tc2 2- Khoảng cách từ trục trung hoà cuả mặt cắt tới đáy dầm z1 F a a1 Y i i Fi 3- Momen quán tính của tiết diện z2 2 It (Ii Fi * zi ) a2 z3 Y a3
- 3.7. KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN CƯỜNG ĐỘ tt M max 1- Theo ứng suất pháp Ru Wth Qtt .S 2- Theo ứng suất tiếp max ng ' 0,6c R0 Jng.b 2 2 3- Theo ứng suất tính đổi td 0,8 2,4 R0 M ' .Ru 4- Kiểm tra điều kiện bền mỏi Wth 1 1 a b a b
- 3.8. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH tt M .yb 1- Ổn định chung R0 J ng. 2 2 2- Ổn định cục bộ p m 0 p0 0 5q l 4 3- Kiểm tra độ võng td fh 384EJ ng
- 3.9. KIỂM TRA CHU KỲ DAO ĐỘNG M 1- Cơng thức chung tính chu kỳ dao T 2 động tự do C 2- Cơng thức tính chu kỳ dao 2l 2 qtc động tư do cho nhịp thép T t EJ .g Trong đĩ: l – Chiều dài nhịp (m) tc qt – Tĩnh tải tiêu chuẩn của nhịp E – modun đàn hồi của vật liệu thép J – momen quán tính của tiết diện dầm g – gia tốc trọng trường
- 3.10. KIỂM TRA LIÊN KẾT 1 – Liên kết bản cánh với sườn dầm 1-1. Liên kết đinh tán S T 2 V 2 1-2. Liên kết hàn 2 2 T V 0,75R0 2 – Mối nối dầm 2-1. Nối bản bụng 2 2 T TMy TQ TMx 2-2. Nối bản cánh NC C .FC
- 3.11. TÍNH TỐN MỐI NỐI TMX Phân bố nội lực trong mối nối : TM TMy 1- Lực cắt coi như sườn dầm chịu tồn bộ : Qs = Qo 2- Momen cho sườn dầm phụ thuộc tỷ lệ độ cứng: J M s M s J o 3- Lực cắt đinh do lực cắt Qs chia đều cho các đinh: TQ= Qs/n 4- Monen phân cho đinh xa nhất là nhiều nhất M srmax M s ymax TM 2 hay TM 2 Sri Syo TMy= TM.sin 5- Lực TM phân thành 2 thành phần : TMx=TM.cos 2 2 6- Lực cắt tổng hợp trong đinh: T (TMy TQ ) TMx 7- Điều kiện bền của đinh : T < [T] 8- Lực trong bản nối cánh : Nc= cFc số đinh là nc = Nc /[T]
- TÍNH BẢN MẶT CẦU ( 1 ) Các sơ đồ làm việc của bản mặt cầu 3. Bản 2 hướng 1. Bản hẫng 2. Bản 1 hướng
- TÍNH BẢN MẶT CẦU ( 2 ) Phân bố tải trọng qua lớp phủ mặt cầu Khi bánh xe đặt trên mặt lớp phủ thì áp lực phân bố đến bản mặt cầu : Theo dọc cầu : a1 = a + 2.H a b Khi tải trong đặt ngoài gối của bản, H do bản có độ võng nên : a1 = a +2H + Lb /3 b1 và luôn > 2Lb / 3 a1 Theo ngang cầu : b1 = b + 2.H C Khi có 2 bánh xe đặt gần nhau, khoảng cách C b1 = b + 2H + C
- TÍNH BẢN MẶT CẦU ( 3 ) P/2 Tính nội lực trong bản hẫng Phạm vi phân bố áp lực đến bản mặt cầu : Theo dọc cầu : a1 = a +2H + Lb /3 Lb Theo ngang cầu : b1 = b + H Sơ đồ tính là bản hẫng có ngàm, tải trọng tác dụng gồm tĩnh tải bản và áp lực bánh xe Momen hoạt tải trên chiều dài S của đường ngàm : MS = nh (1+m) 0.5.P. x Momen do hoạt tải trên 1m dài đường ngàm : S a Mh = MS / S 1 Momen do tĩnh tải trên 1m dài đường ngàm : 2 Mt = (nf gf H + nt gbhc ).0.5 Lb Momen toàn bộ trên 1m dài đường ngàm : M = Mt + Mh Lực cắt trên 1m dài đường ngàm : Q = nh (1+m) 0.5.P + (nf gf H + nt gbhc ) Lb