Giáo trình hướng dẫn ứng dụng sơ đồ tính toán chiều cao dầm đinh tán của dầm đơn p4 pptx

Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng IV: Thiết kế cầu dầm - 115 -

2.2.2-Sờn tăng cờng:

Sờn tăng cờng của dầm hn lm bằng những bản thép dy 10-12mm, riêng tại
gối có thể dy 20-30mm. Ngoi ra nó phải đảm bảo các yêu cầu về mômen quán tính đã
trình by trong dầm đinh tán v bulông.
Sờn tăng cờng đứng đợc hn đính 1 đầu vo biên chịu nén của dầm nhng
đầu kia không nên hn vo biên chịu kéo m phải chêm bằng tấm đệm dy 16-20mm,
rộng 30-40mm. Miếng đệm ny đợc chêm chặt v hn đính vo sờn tăng cờng chứ
không đợc hn vo biên chịu kéo vì nếu hn vo trực tiếp sẽ tạo ra các mối hn ngang
vuông góc phơng ứng suất kéo sẽ lm khả năng chịu mỏi giảm đi. Riêng đối với sờn
tại gối thì đợc hn trực tiếp vo biên để chịu lực lớn hơn.
sừơn tăng cừơng ngang sừơn tăng cừơng đứng
miếng đệm
miếng đệm
16ữ20 mm
50:80 mm
30ữ40 mm
sừơng tăng cừơng đựơc cắt
vát hoặc bo tròn
30ữ40 mm
80ữ120 mm

Hình 4.26: Sờn tăng cờng trong dầm hn

Sờn tăng cờng trớc khi hn với biên dầm cần đợc khoét lỗ hoặc vát để khỏi
vớng đờng hn.
2.2.3-Mối nối:

.
Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng IV: Thiết kế cầu dầm - 116 -
mối nối bản biên
thẳng góc hoặc xiên góc
mối nối
sừơn dầm

Hình 4.27: Mối nối trong công xởng dầm hn
Mối nối trong công xởng trong cầu thép, ngời ta thờng dùng mối hn v hn
đối đầu l tốt nhất. Mối nối bản biên v sờn bố trí so le nhau tránh hn tại 1 tiết diện.
Trớc đây ngời ta dùng thêm bản nối nhng cách ny không tốt nên ít dùng.
Các mối nối ở công trờng phần lớn liên kết bằng đinh tán hay bulông cờng độ
cao vì điều kiện trên công trờng không tốt nh điều kiện thi công, thời tiết, Mối nối
ny cấu tạo tơng tự nh dầm tán đinh hoặc bulông nhng có nhợc điểm lm giảm yếu
tiết diện nên có thể khắc phục bằng cách hn thêm bản bù:
Bản nối
Bản bù
Dầm chủ

chiều di bản nối

60mm
b35
a
)
b
)
a
2

a
2
a
1
Bản nối
Bản bù
Dầm chủ
a
1
bản bù
b35

c
)

Hình 4.28: Mối nối tại công trờng dầm hn

.
Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng IV: Thiết kế cầu dầm - 117 -
Có các loại bản bù: bản bù dy, bản bù rộng v bản bù riêng.
Bản bù riêng l tấm thép mỏng không < 6mm hn táp vo các bản biên phải nối
sao cho có bề rộng không > 35 bề dy của nó (hình 4.28a). Trờng hợp lớn hơn
thì dùng 2 bản bù có bề rộng nhỏ hơn (hình 4.28b). Chú ý chúng phải đợc cắt
vát để giảm ứng suất tập trung v đảm bảo các yêu cầu:
Khoảng cách giữa các đờng hn của 2 bản bù kề nhau không < 60mm.
Khoảng cách từ tim lỗ đinh đến mép bản bù không < 2 lần đờng kính lỗ
đinh.
Bản bù đợc cắt vát theo tỷ lệ không quá 1:1.
Đờng hn xiên nên dùng đờng hn thoải tỷ lệ 1:2.

Loại ny có nhợc điểm l giữa bản nối v bản bù có khe hở nên dễ đọng nớc v gây
gỉ.
Sự giảm yếu của sờn dầm do các lỗ đinh tơng đối ít ảnh hởng đến mômen
quán tính chung cho nên có thể không cần bản bù sờn dầm m chỉ cần tăng
kích thớc bản bù biên lên 1 ít.

Đ4.3 cấu tạo dầm thép liên hợp với bản bêtông cốt thép

3.1-Khái niệm:

Lợi dụng khả năng chịu nén của bêtông, ngời ta đa bản mặt cầu BTCT cùng
tham gia lm việc chịu uốn với dầm thép. Nếu không liên kết bản BT với dầm thì bản
BT lm việc độc lập với dầm thép, khi đó tiết diện lm việc của dầm chỉ có dầm thép.
Nếu liên hợp bản BT với dầm thép thì tiết diện lm việc gồm cả bản BT v dầm thép sao
cho trong bản chịu ứng suất nén v dầm thép chịu ứng suất kéo.

a)
b)
c)
d)

Hình 4.29: Các dạng tiết diện ngang dầm thép liên hợp với bản BTCT
a) Dầm I định hình hoặc I định hình có táp thêm bản táp vo biên dới
b), c) Dầm I tổ hợp đinh hoặc hn có kích thớc biên dới lớn hơn biên trên
d) Dầm có bản BTCT dạng chữ T để tận dụng dầm định hình hoặc tiết kiệm
thép đến mức tối đa.

u nhợc điểm:
Do bản BT chịu lực đỡ cho dầm thép nên tăng chiều cao có hiệu của dầm nên
tiết kiệm đợc thép.

Giảm đợc chiều cao dầm nên chiều cao kiến trúc giảm.
Độ cứng tăng lên.
Cấu tạo v thi công phức tạp hơn.
.
Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng IV: Thiết kế cầu dầm - 118 -
ứng dụng:
Nó có nhiều hiệu quả nhất l ứng dụng trong cầu đơn giản chỉ có mômen
dơng, bản mặt cầu nằm trong vùng chịu nén.
Đối với cầu dầm liên tục, mút thừa do có mômen âm nên bản mặt cầu rơi vo
khu chịu kéo. Ta có thể khắc phục bằng các biện pháp sau:
Không cho bản cùng tham gia chịu lực với dầm thép bằng cách không tạo
liên kết bản v dầm trong vùng có mômen âm đó.
Khi cho bản cùng tham gia lm việc với dầm thép thì bố trí cốt thép đặc
biệt chịu kéo hoặc điều chỉnh ứng suất.
Yêu cầu:
Phải đảm bảo liên kết chắc chắn để cho bản cùng lm việc với dầm, giữa bản v
dầm phải có lực dính bám.
3.2-Nguyên lý lm việc:

Sự lm việc của dầm thép liên hợp với bản BTCT có liên quan mật thiết đến
phơng pháp thi công kết cấu nhịp. Thông thờng ta thi công nh sau:
Lao dầm thép ra trớc có cả hệ liên kết, neo,
Thi công bản mặt cầu tại chỗ hay lắp ghép.
Nh vậy dầm liên hợp sẽ lm việc theo 2 giai đoạn:
Y
tỉnh 1 tỉnh 2
hoạt
tổng cộng
2

1
2
1

th,d

bt,tr

bt,tr

th,tr
Y
2

Hình 4.29: Các giai đoạn lm việc v biều đồ ứng suất pháp của dầm

Giai đoạn 1:
Tải trọng tác dụng: bản thân dầm thép, bản BT, hệ liên kết, ván khuôn,
Tiết diện dầm lm việc: chỉ riêng dầm thép.
Giai đoạn 2:
Tải trọng tác dụng: các lớp mặt cầu, đờng ngời đi, lan can, tay vịn,
Tiết diện dầm lm việc: tiết diện liên hợp gồm cả dầm thép v bản BT.
Ta phải thiết kế sao cho ứng suất trong giai đoạn sử dụng l:
thtrthdth
R


.,,

v
btrbt
R
,

. Nh vậy biên trên của dầm thép rất nhỏ so với biên dới, chỉ trừ khi no
dùng dầm thép I cán sẵn (nhịp ngắn) thì tiết diện dầm mới đối xứng.
Nhận xét: Ta nhận thấy bản BTCT chỉ chịu tĩnh tải 2 v hoạt tải. Nếu nh bản BTCT
tham gia chịu tải trọng nhiều hơn sẽ lm giảm tải cho dầm thép cũng nh giảm kích
thớc, trọng lợng của chúng. Một giải pháp có thể đạt đợc mục tiêu nh vậy l điều
.
Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Chơng IV: Thiết kế cầu dầm - 119 -
chỉnh ứng suất. Trong kết cấu nhịp dầm giản đơn, trớc khi đổ bêtông hay lắp mặt cầu,
ngời ta dùng kích đặt trên trụ tạm hoặc thanh căng để uốn ngợc dầm thép. Nhờ đó
bản BTCT sau khi liên hợp sẽ chịu thêm tĩnh tải phần 1. Những cũng cần lu ý trong
tính toán l dầm thép trong giai đoạn 1 sẽ chịu thêm lực kích v trong giai đoạn 2 cũng
chịu thêm lực đó nhng có chiều ngợc lại.

Trụ tạm
Thanh căng

Hình 4.30: Các giải pháp nâng cao năng lực của dầm liên hợp
3.3-Cấu tạo của dầm thép liên hợp với bản BTCT:
Sơ đồ mặt cắt ngang cầu, số lợng dầm chủ v khoảng cách giữa chúng có thể
chọn giống nh dầm thép có bản BTCT không liên hợp.
Chiều cao của dầm thép liên hợp với bản BTCT nhỏ hơn dầm thép bình thờng
khoảng 15-20%. Chiều cao dầm thép không kể chiều dy của bản BTCT có thể lấy nh
sau:
Dầm đơn giản:

lh






=
25
1
15
1
đối với cầu ôtô v lh






=
18
1
12
1
đối với cầu xe
lửa.
Dầm liên tục có chiều cao không đổi:
lHh

==
35
1
25
1
.
Dầm liên tục có chiều cao thay đổi:
lh






=
60
1
40
1
v lH

=
25
1
20
1

Để tạo đợc liên kết chắc chắn giữa bản với dầm, ta cần phải dùng các neo bố trí
vo mặt trên của dầm thép. Hình thức cấu tạo, kích thớc v số lợng neo phải đảm bảo
dầm thép v bản BTCT không trợt lên nhau. Về hình thức cấu tạo, ta có thể phân thnh
các loại l neo cứng, neo mềm, neo cốt thép nghiêng v bulông cờng độ cao:
Neo cứng:
.