Giáo trình phân tích khả năng vận dụng quy trình cấu tạo liên kết tán đinh trong thép hình p9 ppsx

Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 91 -

Hình 3.55: Cấu tạo liên kết dùng bản con cá ở biên trên v biên dới

Liên kết ny nhờ có bản con cá lm dầm dọc lm việc gần với dầm liên tục, liên
kết chịu mômen gối. Ton bộ mômen uốn M
g
tại gối dầm dọc do 2 bản con cá trên v
dới chịu, còn lực cắt Q
g
sẽ do thép góc liên kết ở sờn dầm chịu.
Số đinh liên kết trên thép góc ở sờn dầm:
Số đinh liên kết giữa thép góc v sờn dầm dọc:
02
2
.
.
Rm
Q
n
g

= (3.5)
Số đinh liên kết giữa thép góc v dầm ngang đợc tính:
Khi dùng bulông cờng độ cao: 2.2
23
+
=
nn (3.6)
Khi dùng đinh tán thì tính nh trên.

Tính bản con cá:
Nội lực trong bản con cá:

+
=
h
M
S
g
(3.7)
Trong đó:
+h: chiều cao của dầm dọc, cũng nh của dầm ngang.
+: chiều dy bản con cá không nhỏ hơn 10mm v thờng lấy khoảng 20mm.
Trong cầu xe lửa khi có t vẹt gỗ đặt trực tiếp lên dầm dọc thì dy không quá 20mm.
+M
g
: mômen tại gối dầm dọc, đợc lấy bằng 0.6 mômen tại giữa nhịp dầm dọc.
Kiểm tra ứng suất của bản con cá:
0
R
F
S
c
gi
=

(3.8)
Trong đó:
+F
c

gi
: diện tích giảm yếu của bản con cá.
Số lợng đinh để liên kết bản con cá vo dầm dọc:
c
gi
F
m
n .
1
.
2
1

= (3.9)
.
Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 92 -
Trong đó:
+m
2
: hệ số điều kiện lm việc đợc lấy bằng 1.0 đối với đinh tán v 0.9 đối với
bulông cờng độ cao.
Ngoi ra còn phải tính mỏi đợc tính với mômen m các hệ số vợt tải đều lấy
bằng 1.
4.2.2.3-Liên kết dùng bản con cá v vai kê:


Trờng hợp vai kê kết tán đinh

Trờng hợp vai kê liên kết hn
Hình 3.56: Liên kết có bản con cá v vai kê

Loại liên kết ny chịu đợc mômen gối v thờng hay áp dụng cho cầu ôtô. Vai
kê có thể liên kết với dầm dọc bằng đinh hoặc hn.
a/Trờng hợp vai kê liên kết đinh:

Nội lực trong bản con cá, duyệt cờng độ tiết diện v tính toán số đinh hon ton
tơng tự nh ở trờng hợp trên. Số đinh nằm ngang liên kết giữa vai kê v dầm dọc lấy
nh đối với bản con cá.
Tính toán số đinh liên kết giữa thép góc đứng với sờn dầm dọc v vai kê:
Ta giả thiết rằng Q
g
phân phối đều cho tất cả các đinh trên thép góc liên kết với
sờn dầm dọc v vai kê. Nh vậy nếu ta gọi n l số đinh liên bố trí trên thép góc
.
Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 93 -
đứng v n
v
l số đinh liên kết giữa thép góc v vai kê thì phần phản lực truyền
cho vai kê sẽ l A
v
:

g
v
v
Q
n

n
A .= (3.10)
Dới tác dụng A
v
v S, vai kê sẽ chịu mômen uốn:

zScAM
vv


=
(3.11)
Trong đó:
+c: khoảng cách từ điểm đặt lực A
v
đến trục của các đinh liên kết thép góc
đứng.
+z: khoảng cách từ mức đặt lực S đến trọng tâm của các đinh liên kết với vai
kê.
Dới tác dụng của các lực A
v
, S v M
v
, nội lực lên đinh lớn nhất sẽ l:

2
2
max
2
max

.








++








=

i
v
vv
v
e
e
M
n
S
n

A
N
(3.12)
Trong đó:
+e
i
: khoảng cách giữa các cặp đinh đối xứng nhau qua trọng tâm của các đinh
liên kết với vai kê.
+e
max
: nh trên nhng đối với 2 đinh xa nhất.
Điều kiện kiểm tra:
[
]
d
SN

max

(3.13)
b/Trờng hợp vai kê liên kết hn:

Trong liên kết ny, đầu dầm dọc v vai kê đợc hn với nhau tạo thnh 1 khối
thống nhất. Nh vậy bản biên dới của dầm dọc phải đợc khoét rãnh để tấm thép ở đầu
dầm dọc đặt vo. Chính do cấu tạo nh vậy ta có xem bản con cá v các đinh liên kết
tấm thép đầu dầm vo thép góc liên kết cùng lm việc với nhau. Khi đó cách tính toán
nh sau:
Diện tích tiết diện của bản con các v đinh liên kết:
v
c

gi
dnFF

+= (3.14)
Trong đó:
+F
c
gi
: diện tích giảm yếu của bản con cá.
+n, d: số đinh v đờng kính đinh.
+
v
: chiều dy vai kê.
Mômen tĩnh của tiết diện đối với trục đi qua tâm đinh dới cùng:

()
2

1
10
e
dneeFS
v
c
gi

++= (3.15)
Khoảng cách từ trọng tâm của tiết diện đối với trục qua tâm đinh dới cùng:

F

S
y
d
= (3.16)
Mômen quán tính tiết diện:

2
1
22
2

2
.
.






++=

e
ydne
d
yFI
dvi
v
t
c

gi


(3.17)
.
Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 94 -
Trong đó:
+e
i
: khoảng cách giữa các cặp đinh đối xứng qua trọng tâm của các đinh.
Nội lực trong bản con cá:
c
ngt
g
Fy
I
M
S = (3.18)
Nội lực trong đinh dới cùng N
max
do mômen M
g
v lực cắt Q
g
l:

22
max

QM
g
Q
vd
g
M
NNN
n
Q
N
dy
I
M
N
+=






=
=

(3.19)
Từ đó ta dễ dng tính toán số đinh liên kết bản con cá v kiểm tra lực tác dụng lên đinh
dới cùng nh đã trình by ở phần trớc.
4.2.2-Liên kết dầm dọc thấp hơn dầm ngang:

Hình 3.57: Liên kết dầm dọc thấp hơn dầm ngang

Cách liên kết ny hay đợc sử dụng vì chiều cao kiến trúc nhỏ nhất, đặc biệt
trong cầu xe lửa. Ngời ta dùng thép góc liên kết v vai kê tam giác để nối dầm dọc vo
dầm ngang hoặc đối với dầm hn thì dùng bản nối.
4.3-Liên kết dầm ngang vo dn chủ:

4.3.1-Cấu tạo:

4.3.1.1-Liên kết tầng v liên kết đồng mức:

baỷn maởt cau
dam ngang
bieõn treõn
dam chuỷ

.
Giáo trình: Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng III: Cấu tạo chung của cầu thép - 95 -
Hình 3.58: Liên kết tầng
Liên kết tầng l liên kết đặt chồng dầm ngang lên dn chủ. Do đó nó có cấu tạo
đơn giản nhng chiều cao kiến trúc lớn cho nên cách ny áp dụng cho trờng hợp không
hạn chế về chiều cao kiến trúc.

Hình 3.59: Liên kết đồng mức

Liên kết ny ngời ta đặt dầm ngang ngang với biên trên của dn chủ mục đích
để giảm chiều cao kiên trúc của kết cấu nhịp.
4.3.1.2-Liên kết thấp:

Liên kết ny đơn giản nhất l dùng thép góc áp cánh v liên kết đinh vo sờn
dầm ngang. Nếu bố trí 1 hng đinh không đủ có thể tăng bề rộng thép góc liên kết để
tăng số hng đinh. Loại ny đợc sử dụng khi chiều cao sờn dầm ngang đủ bố trí lợng
đinh liên kết vo dn chủ.
5x150
400
900
190
22
22
65 653x100 6x88
Dỏửm ngang
Theùp goùc lión kóỳt
L 100x100x12
Hóỷ lión kóỳt doỹc dổồùi

Hình 3.60: Liên kết dùng thép góc
.