PHỤ LỤC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ CẦU

Phần 6 Kết cấu thép

Phụ lục Tiêu chuẩn Thiết kế cầu

Phụ lục a các phơng trình đặc biệt cho các bộ phận chịu uốn
A6.1 Mômen dẻo
Trong các Phơng trình cho Mp , d là khoảng cách từ một lực thành phần đến trục trung hoà
dẻo. Các lực thành phần tác dụng ở (a) giữa chiều dày đối với các cánh và bản, (b) giữa chiều
cao của bản bụng, và (c) tim của cốt thép. Tất cả các lực thành phần, kích thớc và khoảng cách
cần lấy là dơng. Các điều kiện cần đợc kiểm tra theo thứ tự liệt kê dới đây.
Bảng A6.1-1 Tính Y và M p cho các mặt cắt uốn dơng
Trờng
hợp

I

Trục
trung
hoà
dẻo
ở

Pt + Pw Pc + Ps +
+ Prb + Prt

bụng

II

ở
cánh

trên

III

Bản ở
dới
Prb

IV

Bản
ở
Prb

V

Bản
ở
trên
Prb

Y và

Điều kiện

Mp


D P Pc Ps Prt Prb
Y = t

+ 1
Pw
2

P
2
M p = w y 2 + ( D y ) + [ Ps d s + Prt d rt + Prb d rb + Pc d c + Pt d t ]
2D

[

]

t c Pw + Pt Ps Prt Prb
+ 1
Pt + Pw + Pc Ps + Y =
Pc
2

+ Prb + Prt
P
2
M p = c y 2 + ( tc y ) + [ Ps d s + Prt d rt + Prb d rb + Pw d w + Pt d t ]
2tc

[

]

Pt + Pw + Pc

P + Pw + Pt Prt Prb
C rb
Y = (ts ) c

P
+
P
+
P

s
rb
rt
Ps


ts
y 2 Ps
Mp =
+ [ Prt d rt + Prb d rb + Pc d c + Pw d w + Pt d t ]
2t s
Pt + Pw + Pc + Prb
C rb

Ps + Prt
ts

Y = c rb

Pt + Pw + Pc + Prb

P + Pc + Pw Pt Prt
Y = ( t s ) rb

Ps



C rb

Ps + Prt
ts

Mp =

M

p

[ ] + [P d
y 2 Ps
2ts

y 2 Ps
=
2t s
6-1

rt

rt

+ Pc d c + Pw d w + Pt d t ]


+ [ Prt d rt + Prb d rb + Pc d c + Pw d w + Pt d t


]


Phần 6 Kết cấu thép

Phụ lục Tiêu chuẩn Thiết kế cầu

Bảng A6.1-2- Tính toán Y và Mp cho các mặt cắt chịu uốn âm
Trờng
hợp

PNA

I

ở
bụng

II

ở

cánh
trên

Điều kiện

Y và

Mp


D P Pt Prt Prb
Y = c
+ 1
Pw
2

Pc + Pw Pt + Prb + Prt
P
M p = w y 2 + ( D y ) 2 + ( Prt d rt + Prb d rb + Pt d t + Pc d c )
2D

[

Pc + Pw + Pt Prb + Prt

]

t P + P P Prb
Y = t w c rt
+ 1

Pt
2

P
M p = t y 2 + (tt y ) 2 + ( Prt d rt + Prb d rb + Pw d w + Pc d c )
2tt

[

ở đây:
Prt = Fyrt Art
Ps = 0,85 fcbsts
Prb = Fyrb Arb
Pc = Fycbctc
Pw = Fyw D tw
Pt = Fyt bt tt

6-2

]


Phần 6 Kết cấu thép

Phụ lục Tiêu chuẩn Thiết kế cầu

A6.2 Mômen chảy của mặt cắt liên hợp
Mômen chảy của mặt cắt liên hợp có thể xác định nh sau:

Tính mômen gây ra bởi tất cả tải trọng thờng xuyên tính toán đợc dự kiến đặt lên
trớc khi bản đạt đợc 75% cờng độ nén 28 ngày của nó. Đặt mômen này lên mặt cắt
thép.
Tính mômen gây ra bởi phần còn lại của tĩnh tải tính toán. Đặt mômen này lên
mặt cắt liên hợp lâu dài.
Tình mômen tăng thêm phải đặt lên mặt cắt liên hợp ngắn hạn để gây ra giới hạn
chảy trong cả hai cánh thép.
Mômen chảy dẻo là tổng của toàn bộ mômen do tải trọng thờng xuyên và mômen
tăng thêm đợc xác định theo cách này.

Phơng pháp này tiến hành một cách tợng trng nh sau:
1)

Giải MAD từ phơng trình

Fy =
2)

M D1 M D 2 M AD
+
+
S NC
S LT
S ST

Sau đó My = MD1 + MD2 + MAD
Trong đó:

SNC

= môđun mặt cắt không liên hợp

SST

= môđun mặt cắt liên hợp ngắn hạn

SLT

= môđun mặt cắt liên hợp lâu dài

MD1, MD2
và MAD = các mômen do các tải trọng tính toán đặt lên các mặt cắt thích hợp
My là trị số nhỏ hơn đã tính đợc cho cả hai cánh. Trừ khi quy định khác với ở đây, F y phải là
của cánh và môđun mặt cắt phải đặt lên mép ngoài của các cánh.

6-3


Phần 6 Kết cấu thép

Phụ lục Tiêu chuẩn Thiết kế cầu

Phụ lục B các bớc cơ bản thiết kế các kết cấu nhịp cầu thép
B6.3 tổng quát
Đề cơng này nhằm cung cấp một cái nhìn tổng quan về quá trình sử dụng các phơng pháp
đã đợc đơn giản hoá để minh hoạ. Không nên xem nó là đầy đủ hoàn toàn, cũng không
nên dùng nó thay thế cho kiến thức làm việc của các điều quy định của phần này.
b6.4 các nghiên cứu chung

A. Nguyên tắc chung về thiết kế (1.3.1)
B. Các trạng thái giới hạn (1.3.2)
C. Các đặc trng về vị trí và thiết kế (2.3) (2.5)
B6.5 thiết kế kết cấu phần trên
A. Trình bày mặt cắt tổng quát
1. Chiều rộng đờng xe chạy (Đờng bộ quy định)
2. Các cách bố trí nhịp cầu (2.3.2) (2.5.4) (2.5.5) (2.6)
3. Chọn kiểu cầu giả định là dầm I hoặc dầm hộp
B. Trình bày mặt cắt điển hình và cơ sở thiết kế
1. Dầm I
a. Tổng quát (6.10.1)
(1) Phân tích đàn hồi và phi đàn hồi (6.10.4)
(2) Liên hợp và không liên hợp (6.10.3)
(3) Đồng nhất hoặc lai (6.10.4.3.1)
2. Dầm hộp
a. Tổng quát (6.11.1)
(1) Nhiều hộp (6.11.1.1)
(2) Các hộp đơn (6.11.1.2)
(3) Mặt cầu trực hớng (6.14.3)
b. Các yêu cầu chi tiết
(1) Các thanh tăng cứng bụng (6.11.3.1)
(2) Các thanh tăng cứng cánh chịu nén (6.11.3.2)
(3) Cácliên kết cánh vào bụng (6.11.4)
c. Tính thi công đợc (6.11.5)
C. Thiết kế mặt cầu bê tông cốt thép quy ớc
1.
2.
3.
4.
5.

6.
7.
8.
9.

Các bản mặt cầu (4.6.2.1)
Chiều cao nhỏ nhất (9.7.1.1)
Thiết kế theo kinh nghiệm (9.7.2)
Thiết kế theo truyền thống (9.7.3)
Phơng pháp dải nhỏ (4.6.2.1)
Đặt hoạt tải (3.6.1.3.3) (4.6.2.1.4) (4.6.2.1.5)
Cốt thép phân bố (9.7.3.2)
Thiết kế phần hẫng (A13.4) (3.6.1.3.4)
Cốt thép của bản chịu uốn âm (6.10.3.7)
6-4


Phần 6 Kết cấu thép

Phụ lục Tiêu chuẩn Thiết kế cầu

D. Lựa chọn các hệ số sức kháng
1. Trạng thái giới hạn cờng độ (6.5.4.2)
E. Lựa chọn các hệ số điều chỉnh tải trọng
1. Tính dẻo (1.3.3)
2. Tính d (1.3.4)
3. Sự quan trọng trong khai thác (1.3.5)
F. Lựa chọn các tổ hợp tải trọng và các hệ số tải trọng (3.4.1)
1. Trạng thái giới hạn cờng độ (6.10.4) (6.11.2)
2. Trạng thái giới hạn sử dụng (6.10.5 và 6.11.7)

3. Trạng thái gới hạn mỏi và đứt gãy (6.6)
G. Tính các tác động lực của hoạt tải
1. Lựa chọn hoạt tải (3.6.1) và số làn xe (3.6.1.1.1)
2. Sự xuất hiện nhiều lần (3.6.1.1.2)
3. Tải trọng động cho phép (3.6.2)
4. Hệ số phân phối mô men (4.6.2.2.2)
a. Các dầm phía trong với các mặt cầu bê tông (4.6.2.2.2b)
b. Các dầm phía ngoài (4.6.2.2.2d)
c. Các cầu chéo (4.6.2.2.2e)
5. Hệ số phân phối lực cắt (4.6.2.2.3)
a. Các dầm phía trong (4.6.2.2.3a)
b. Các dầm phía ngoài (4.6.2.2.3b)
c. Các cầu chéo (4.6.2.2.3c)
6. Các tác động của gió (4.6.2.7) (6.10.3.5)
7. Các phản lực tới kết cấu phần dới (3.6)
H. Tính các tác động của lực từ các tải trọng khác đã xác định ở bớc B6.3F.
I. Thiết kế các mặt cắt yêu cầu - Minh hoạ cho phân tích dầm I
1. Kiểm tra Dc/ tw đối với mỏi do uốn bụng hoặc cắt gây ra (6.10.6)
2. Thiết kế uốn
a. Xem xét trình tự đặt tải và trình tự đổ bê tông (6.10.3.2)
b. Xác định chiều rộng cánh có hiệu (4.6.2.6)
c. Xác định xem mặt cắt có đặc không
(1) Sức kháng uốn đối với các mặt cắt đặc:
(a) Độ mảnh của bụng (6.10.4.1.2)
(b) Độ mảnh của cánh (6.10.4.1.3)
(c) Hệ liên kết tăng cứng cánh (6.10.4.1.7)
(d) Tính sức kháng uốn (6.10.4.2.1) (6.10.4.2.2)
(e) Kiểm tra tính dẻo chịu uốn dơng (6.10.4.2.2b)
(2) Các giới hạn ứng suất uốn đối với các mặt cắt không đặc:
(a) Độ mảnh của bụng (6.10.2.2)

6-5


Phần 6 Kết cấu thép

(b)
(c)
(d)
(e)

Phụ lục Tiêu chuẩn Thiết kế cầu

Độ mảnh của cánh (6.10.4.1.4)
Hệ liên kết tăng cứng cánh (6.10.4.1.9)
Hệ số tải trọng shedding (6.10.4.3. 2.)
Tính sức kháng (6.10.4.2.5)

3. Các giới hạn ứng suất uốn đối với LTB (6.10.4.2.5) (6.10.4.2.6)
4. Thiết kế lực cắt
a. Bụng không có tăng cứng (6.10.7.2)
b. Bụng có tăng cứng (6.10.7.3)
(1) Yêu cầu tối thiểu đối với vận chuyển (6.10.7.3.2)
(2) Mặt cắt đồng nhất (6.10.7.3.3)
(3) Các mặt cắt lai (6.10.7.3.4)
c. Thiết kế thanh tăng cứng (6.10.8)
(1) Thanh tăng cứng ngang (6.10.8.1)
(2) Thanh tăng cứng ở gối (6.10.8.2)
(3) Thanh tăng cứng dọc (6.10.8.3)
d. Các neo chống cắt (6.10.7.4)
(1) Sức kháng mỏi (6.10.7.4.2)

(2) Trạng thai giới hạn cờng độ (6.10.7.4.4)
(3) Các chi tiết (6.10.7.4.1a,b và c) (6.10.7.4.3)
5. Tính thi công đợc
a. Các tỷ lệ chung (6.10.2)
b. Uốn (6.10.3.2.2)
c. Cắt (6.10.3.2.3)
J. Các yêu cầu về kích thớc và cấu tạo
1. Chiều dày của vật liệu (6.7.3)
2. Kiểm tra độ võng tuỳ chọn (2.5.2.6.2)
3. Các liên kết bắt bulông (6.13.2)
a. Sức chịu thiết kế tối thiểu (6.13.1)
b. Các mặt cắt thực (6.8.3)
c. Các giới hạn khoảng cách bulông (6.13.2.6)
d. Sức kháng của bulông trợt tới hạn ((6.13.2.2) (6.13.2.8)
e. Sức kháng cắt (6.13.2.7)
f. Sức kháng ép mặt (6.13.2.9)
g. Sức kháng kéo (6.13.2.10)
4. Các chi tiết hàn (6.13.3)
5. Các vách ngăn và các khung ngang (6.7.4)
6. Hệ liên kết tăng cứng bên (6.7.5)
7. Các mối nối (6.13.6)
8. Sự thoả mãn yêu cầu về mỏi và đứt gãy (6.5.3)
6-6