Hướng dẫn chi tiết thiết kế cầu thép liên hợp bản bê tông cốt thép Phần 1

ĐẠIHỌCBÁCHKHOATP.HCM
THIẾTKẾCẦUTHÉP
TS.NGUYỄNCẢNHTUẤN

CHƯƠNG2

THIẾTKẾ
CẦUTHÉP‐BÊTÔNGCỐTTHÉP
LIÊNHỢP


1.GIỚITHIỆUCHUNG

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

DẦMHỘPLIÊNHỢPBTCT

2/333


1.GIỚITHIỆUCHUNG

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

DẦMBẢNTRỰCHƯỚNGLIÊNHỢPBTCT

3/333

1.GIỚITHIỆUCHUNG

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

DẦMILIÊNHỢPBTCT

4/333


2.DẦMTHÉPLIÊNHỢPBẢNBTCT

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

KHÁINIỆM

‐ Dầm I chịu uốn là loại kết cấu chịu tải trọng theo phương vuông
góc với trục dầm gây ra momen uốn và lực cắt.
‐ Lực dọc trong các dầm cầu thường rất nhỏ và được bỏ qua. Nếu lực
dọc lớn đáng kể thì kết cấu xem như loại vừa dầm vừa cột.
‐ Nếu lực tác dụng theo phương vuông góc với trục dầm không đi
qua trọng tâm cắt (shear center) thì cần phải xem xét trường hợp
dầm vừa chịu uốn và xoắn đồng thời.
‐ Trong phạm vi bài học, chỉ đề cập đến dầm thẳng tiết diện chữ I đối
xứng trục đi qua mặt phẳng bản bụng và chỉ chịu uốn và chịu cắt.
5/333


2.DẦMTHÉPLIÊNHỢPBẢNBTCT

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

NGUYÊNLÝLÀMVIỆC

6/333


3.TIÊUCHÍTHIẾTKẾ

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

Dầm tiết diện chữ Ichịu uốn phải thoả mãn các yêu cầu sau (Điều 6.10.1):
(1)Tỉ lệ tiết diện để không bị mất ổn định cục bộ,dễ chế tạo và lắp đặt (6.10.2.1)
(2)Sức kháng uốn theo TTGHCường Độ (6.10.4)
(3)Sức kháng cắt theo TTGHCường Độ (6.10.7)
(4)Độ võng dài hạn theo TTGHSử Dụng (6.10.5)
(5)TTGHMỏi &Đứt Gãy của các chitiết (6.5.3)và mỏi đối với bản bụng (6.10.6)
(6)Tính khả thi của kết cấu (6.10.3.2)
Thông thường các TTGHgiai đoạn thi công và Sử Dụng sẽ khống chế thiết kế.Khi
đó,TTGHMỏi và Cường Độ sẽ được thoả mãn.

7/333


4.TRÌNHTỰTHIẾTKẾ

THIETKECAUTHEP

TS.NGUYENCANHTUAN

SƠĐỒTHIẾTKẾCHUNG

8/333


4.TRÌNHTỰTHIẾTKẾ

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

SƠĐỒTHIẾTKẾDẦMTHÉPLIÊNHỢPBẢNBTCT

9/333


4.TRÌNHTỰTHIẾTKẾ

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

SƠĐỒTHIẾTKẾDẦMTHÉPLIÊNHỢPBẢNBTCT(tt)

10/333


4.TRÌNHTỰTHIẾTKẾ

THIETKECAUTHEP

TS.NGUYENCANHTUAN

SƠĐỒTHIẾTKẾDẦMTHÉPLIÊNHỢPBẢNBTCT(tt)

11/333


4.TRÌNHTỰTHIẾTKẾ

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

SƠĐỒTHIẾTKẾDẦMTHÉPLIÊNHỢPBẢNBTCT(tt)

12/333


4.TRÌNHTỰTHIẾTKẾ

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

SƠĐỒTHIẾTKẾDẦMTHÉPLIÊNHỢPBẢNBTCT(tt)

13/333


4.TRÌNHTỰTHIẾTKẾ

THIETKECAUTHEP

TS.NGUYENCANHTUAN

SƠĐỒTHIẾTKẾDẦMTHÉPLIÊNHỢPBẢNBTCT(tt)

14/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

QUIƯỚCVỀKÝHIỆU

15/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

CHIỀUCAODẦM
Bảng 2.5.2.6.3‐1Chiều cao tối thiểu thông thường cho kết cấu phần trên
(có chiều cao không đổi)
Kết cấu phần trên
Vật liệu
Thép

Loại hình

Chiều cao tối thiểu
Dầm giản đơn Dầm liên tục

Chiều cao toàn bộ của dầm Iliên hợp

0.040L

0.032L

Chiều cao của phần dầm Icủa dầm liên hợp

0.033L

0.027L

0.1L

0.1L

Giàn

16/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

TỈLỆCẤUTẠOCHUNG(Điều 6.10.2.1)

Damchịuuonphảiđượccấutạotheotı̉lệ saocho:

0,1 

I yc
Iy

 0,9

trong đó:
Iyc – mômen quán tính của bản cánh chịu nén đối với trục phụ
Iy – mômen quán tính của mặt cắt dầm thép đối với trục chı́nh
Ngoài ra chiều dày của cánh dầm,sườn dầm,trừ sườn dầm của thép I
cán không được nhỏ hơn 8mm,còn chiều dày sườn dầm của thép I
hoặc Ucán không nhỏ hơn 7mm.
17/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

ĐỘMẢNHBẢNBỤNG(Điều 6.10.2.2)

Sườndầmphảiđượccấutạosaocho:
(1) Khikhôngcósườntăngcườngdọc:

2 Dc
E
 6,77
tw
fc

(2) Khicósườntăngcườngdọc:

2 Dc
E
 11,63
tw
fc

trong đó:
Dc :chiều cao vùng chịu nén của sườn dầm trong GĐđàn hồi (mm)
fc :ứng suất ởtrọng tâm cánh chịu nén dotải trọng tính toán (Mpa)
18/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

CHIỀUCAOBẢNBỤNGCHỊUNÉN(Điều 6.10.3.1.4)

Chieu cao bả n bụ ng chịu né nởgiai đoạ n đà n hoi Dclà phan chieu cao
củ a bả n bụ ng nam trong vù ng chịu né n tı́nh từTTHcủa mặt cắt

19/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

CHIỀUCAOBẢNBỤNGCHỊUNÉN(Điều 6.10.3.1.4)

Chieu cao bả n bụ ng chịu né nởmomen dẻ o Dcplà phan chieu cao củ a
bả n bụ ng nam trong vù ng chịu né n tı́nh từTTHdẻ o của mặt cắt.
(1)Mặt cắt chịu momen dương,TTHdẻo quabản bụng
'

D  Fyt A t  Fyc A c  0.85f c A s  Fyr A r
 1
Dcp  


2
Fyw A w


20/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP

TS.NGUYENCANHTUAN

CHIỀUCAOBẢNBỤNGCHỊUNÉN(Điều 6.10.3.1.4)
(2)Mặt cắt chịu momen dương,TTHdẻo quabản cánh chịu nén hay
trong bản mặt cầu
Dcp  0

21/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

CHIỀUCAOBẢNBỤNGCHỊUNÉN(Điều 6.10.3.1.4)
(3)Mặt cắt chịu momen âm,TTHdẻo quabản bụng
Dcp 

D
(Fyt A t  Fyw A w  Fyc A c )
2Fyw A w

22/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

CHIỀUCAOBẢNBỤNGCHỊUNÉN(Điều 6.10.3.1.4)
(4)Mặt cắt chịu momen âm,TTHdẻo quabản cánh chịu kéo hay
trong bản mặt cầu
Dcp  D

23/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

BỀRỘNGHỮUHIỆUCỦABẢNMẶTCẦUBTCT(Điều 4.6.2.6.1)
(1)Đối với dầm trong
Bề rộng hữu hiệu củ a dam trong được lấy là giá trị nhỏ nhất của:
‐ 1/4chiều dài nhịp hữu hiệu (với dầm giản đơn lấy bằng chiều dài nhịp thực tế,với
dầm liên tục bằng khoảng cách giữa các điểm thay đổi mômen uốn tức là điểm uốn của
biểu đồ mômen uốn dotải trọng thường xuyên).
‐ 12lần bề dày trung bình của bản bê tông cộng với số lớn hơn của bề dày sườn dầm
hoặc 1/2bề rộng cánh trên dầm thép.
‐ Khoảng cách trung bình của các dầm kề nhau.

L hh / 4


tr
Bhh
 MIN max 12t s  t w ,12t s  b ft / 2


Stb

24/333


5.CẤUTẠOHÌNHHỌC

THIETKECAUTHEP
TS.NGUYENCANHTUAN

BỀRỘNGHỮUHIỆUCỦABẢNMẶTCẦUBTCT(Điều 4.6.2.6.1)
(2)Đối với dầm ngoài
Bề rộng hữu hiệu củ a dam ngoà i được lấy bằng 1/2bề rộng hữu hiệu của dầm trong
cộng thêm trị số nhỏ nhất của:
‐ 1/8chiều dài nhịp hữu hiệu.
‐ 6lần chiều dày trung bình của bản cộng với số lớn hơn của hai đại lượng:½chiều
dày sườn dầm hoặc 1/4chiều rộng cánh trên của dầm chủ.
‐ Chiều rộng của phần hẫng.

L hh / 8

B

Bng
MIN


max  6t s  t w / 2, 6t s  bft / 4
hh

2

Lh

tr
hh

25/333