intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu thép 2: Chương 1 - TS. Nguyễn Ngọc Tuyển (P2)

Chia sẻ: Gió Biển | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST
Báo xấu
107
lượt xem 12
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu thép 2 - Chương 1: Cầu giàn thép (P2)" do TS. Nguyễn Ngọc Tuyển biên soạn cung cấp cho người học các kiến thức về hệ dầm mặt cầu và giàn chủ. Đây là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên ngành Xây dựng dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế và xây dựng cầu thép 2: Chương 1 - TS. Nguyễn Ngọc Tuyển (P2)

  1. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Website: http://www.nuce.edu.vn Website: http://bomoncau.tk/ THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG  CẦU THÉP 2 TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học: http://cauthep2.tk/ Link dự phòng:  https://sites.google.com/site/tuyennguyenngoc/courses‐in‐ vietnamese/ cau‐thep‐2 Hà Nội, 11‐2014 1.3. Hệ dầm mặt cầu • Nhiệm vụ – Đỡ hệ mặt cầu (bản mặt cầu và các lớp mặt đường trên cầu) – Truyền tải trọng từ hệ mặt cầu tới kết cấu chịu lực chính – Truyền tải trọng đứng vào nút giàn H h  Giμn chñ b b b b DÇm däc DÇm ngang 17 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 1
  2. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 Hệ dầm mặt cầu (cont.) • Khoảng cách giữa các dầm trong hệ dầm mặt cầu – Khoảng cách giữa các dầm dọc và giữa các dầm ngang phụ thuộc vào: • Kết cấu mặt cầu • Khoảng cách giữa các giàn chủ “B” • Chiều dài khoang giàn “d” • Đối với cầu ô tô, khoảng cách dầm dọc “b” có thể lấy từ 1.2m đến 3m. b b b b DÇm däc DÇm ngang 18 Hệ dầm mặt cầu (cont.) • Tiết diện dầm trong hệ dầm mặt cầu – Dầm mặt cầu thường có tiết diện chữ I – Với nhịp dầm nhỏ => có thể dùng dầm I cán nóng – Với nhịp dầm lớn => dùng dầm I tổ hợp từ các tấm thép – Chiều cao dầm “h” có thể lựa chọn tỷ lệ với chiều dài nhịp dầm “l” dựa trên công thức kinh nghiệm sau: h 1 1 • Với dầm I cán nóng:   l 8 12 h 1 1 • Với dầm I tổ hợp:   l 7 10 19 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 2
  3. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 Hệ dầm mặt cầu (cont.) – Tiết diện dầm phải bảo đảm về cường độ và độ võng – Dầm ngang thường có tiết diện lớn hơn dầm dọc – Khi các giàn chủ đặt rất xa nhau: (B > 15m) Chiều dài nhịp dầm ngang lớn Có thể thay thế dầm ngang bằng giàn ngang – Sườn dầm ngang tại vị trí dầm dọc đặt lên phải cấu tạo sườn tăng cường đứng – Dầm ngang tại vị trí gối của giàn chủ thường có cấu tạo lớn để xét tới khả năng kích nâng kết cấu nhịp khi thay thế gối cầu. 20 Hệ dầm mặt cầu (cont.) • Liên kết dầm dọc vào dầm ngang Các kiểu liên kết dầm dọc vào dầm ngang: – (1). Dầm dọc đặt chồng lên dầm ngang • Cấu tạo đơn giản • Dầm dọc hoàn toàn liên tục • Lắp ráp dễ dàng • Chiều cao kiến trúc lớn – (2). Liên kết đồng mức • Đỉnh của dầm dọc và dầm ngang bố trí cùng cao độ • Liên kết đồng mức phổ biến hơn do  có chiều cao kiến trúc nhỏ 21 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 3
  4. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 Hệ dầm mặt cầu (cont.) • Liên kết đồng mức có cấu tạo chắc chắn nhờ các bản cá và vai kê • Bản mặt cầu kê trên cả dầm dọc và dầm ngang • Trường hợp chiều cao dầm dọc và dầm ngang bằng nhau thì biên dầm dọc được nối bằng các bản cá còn B¶n c¸ sườn dầm dọc liên kết với sườn dầm ngang qua các thép góc liên kết. DÇm däc – (3). Liên kết dầm dọc thấp hơn dầm ngang DÇm ngang • Cách này thường không dùng cho cầu ô tô B¶n c¸ DÇm ngang DÇm däc 22 Hệ dầm mặt cầu (cont.) • Liên kết dầm ngang vào giàn chủ Cấu tạo liên kết dầm ngang vào giàn chủ hoàn toàn tương tự liên kết dầm dọc vào dầm ngang. – Dùng các thép góc liên kết áp vào 2 bên sườn dầm ngang và áp vào bản nút giàn. – Thông thường, số đinh liên kết bố trí không đủ trong phạm vi sườn dầm ngang nên phải mở rộng liên kết bằng cách cấu tạo bản góc 23 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 4
  5. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 Hệ dầm mặt cầu (cont.) • Tính toán hệ dầm mặt cầu – Dầm dọc:  • Thực tế là dầm liên tục kê trên các gối đàn hồi là những dầm ngang. • Khi tính dầm dọc để đơn giản và thiên về an toàn => xem dầm dọc là dầm giản đơn kê trên gối là 2 dầm ngang liền kề nhau và tính mô men  M105 ở giữa nhịp và lực cắt V100 ở gối • Tiết diện dầm dọc sẽ được thiết kế dựa trên cơ sở nội lực M105 và V100 • Hoạt tải phân phối cho dầm dọc lấy theo nguyên tắc đòn bảy Dầm dọc Dầm dọc V100 M105 V100 M105 24 Hệ dầm mặt cầu (cont.) – Dầm ngang:  • Là thành phần của khung ngang trong mặt cắt ngang của kết cấu nhịp và chịu tải trọng của các dầm dọc kê trên nó. • Để đơn giản trong tính toán, dầm ngang cũng được coi là dầm giản đơn có nhịp là khoảng cách giữa tim các giàn chủ và kê tự do lên giàn chủ. • Riêng đối với dầm ngang tại vị trí gối cầu cần xét thêm điều kiện kê kích kết cấu nhịp. Giàn chủ Dầm ngang Bản mã nút giàn Mặt cắt dầm ngang V100 M105 25 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 5
  6. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 Hệ dầm mặt cầu (cont.) – (1) Tính liên kết dầm dọc vào dầm ngang trường hợp có vai kê • Mô men tại gối lấy bằng 0.6 lần mô men tại giữa nhịp dầm dọc để xét tới tính ngàm:  Mg =  0.6M105 F  V = V100 Lực cắt V sẽ được chia đều Dbl V hd cho số đinh bố trí trên thép góc liên kết với sườn dầm ngang F z c y max yi • Như vậy, phần lực cắt truyền lên vai kê là: V Vv  nv n 26 Hệ dầm mặt cầu (cont.) trong đó : F  n = số đinh bố trí trên thép góc liên kết  nv = số đinh trên phạm vi chiều hd Dbl V cao của vai kê F z c y max yi Mô men gối Mg sẽ do bản cá và vai kê chịu • Lực ngang F tác dụng lên bản cá và vai kê được tính như sau: Mg F hd trong đó :  hd = chiều cao dầm dọc • Như vậy, số đinh nv vừa chịu tác dụng của Vv 27 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 6
  7. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 Hệ dầm mặt cầu (cont.) • Như vậy, số đinh nv sẽ chịu tác dụng của lực đứng Vv; lực ngang F; và mô men lệch tâm Mv gây ra bởi Vv và F.  F Mv = F∙z ‐ Vv∙c hd Dbl V trong đó : F  z = khoảng cách từ trọng tâm của số z c y max yi đinh liên kết vai kê nv đến lực F  c = khoảng cách từ trọng tâm của số đinh liên kết vai kê nv đến lực F • Bản cá và số đinh liên kết bản cá cần được thiết kế để chịu được lực F • Bản tam giác ở vai kê sẽ kiểm toán chịu Mv và Vv tại tiết diện giảm yếu do hàng đinh nv. 28 Hệ dầm mặt cầu (cont.) • Đinh làm việc bất lợi nhất là một trong các đinh trong số nv chịu lực Tmax xác định theo biểu thức sau:  2  V   F M v ymax  2 Tmax        n   nv  yi  F fv fh1 fh2 fv fh2 hd D bl V fh1 Vv F F Mv z z c y max yi Mv = F∙z ‐ Vv∙c c 29 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 7
  8. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 Hệ dầm mặt cầu (cont.) – (2) Tính liên kết dầm dọc vào dầm ngang trường hợp chiều cao dầm dọc và dầm ngang bằng nhau • Liên kết có bản cá trên, bản cá dưới và thép góc liên kết • Mô men tại gối lấy bằng 0.6 lần mô men tại giữa nhịp dầm dọc để xét tới tính ngàm: n 1  Mg =  0.6M105  V = V100 VA Mg n3 n2 • Coi mômen Mg do  các bản cá và nhóm DÇm däc đinh “n1”chịu; lực cắt V do thép góc và các nhóm đinh “n2”  DÇm ngang và “n3” ở sườn chịu. 30 Hệ dầm mặt cầu (cont.) • Lực tác dụng lên bản cá: n1 Mg F V A hd n3 n2 Mg • Căn cứ vào F để xác định tiết DÇm däc diện bản cá và số đinh liên kết (n1) cần thiết. DÇm ngang F n1  Với Rr là sức kháng cho phép của 1 đinh Rr _(1) • Căn cứ vào lực cắt V để xác định số đinh liên kết thép góc với sườn dầm ngang và dọc (n2 và n3). V V n2  n3  Rr _(2) Rr _(3) 31 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 8
  9. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 Hệ dầm mặt cầu (cont.) – (3) Tính liên kết dầm ngang và giàn chủ • Do tiết diện dầm ngang tại vị trí nối vào giàn chủ có thể có chuyển vị xoay nên trị số mô men gối dầm ngang có thể lấy gần đúng và giả thiết Mg = 0, do vậy tính liên kết dầm ngang vào giàn chủ chỉ cần tính với lực cắt đầu dầm ngang V.  V = V100 • Số đinh cần thiết cho liên kết được xác định theo biểu thức sau: V n m2  Rr • Trong đó: hệ số m2 = 0.85 cho các đinh trên cánh thép góc áp vào bản nút giàn và m2 = 0.9 cho các đinh trên cánh thép góc áp vào sườn dầm ngang. • Cần chú ý rằng đinh, bu lông áp vào bản nút chỉ có 1 mặt ma sát. 32 1.4. Giàn chủ • Cấu tạo giàn chủ – Các cầu cũ và cầu nhịp ngắn thường có các thanh được cấu tạo đơn giản với tiết diện một thành đứng do các thép bản và thép góc ghép lại bằng đinh tán – Ngày nay cầu giàn dùng cho các nhịp lớn và áp dụng công nghệ hàn. • Tiết diện các thanh được cấu tạo có 2 thành đứng, các bản thép được hàn ghép tạo nên tiết diện có diện tích và độ cứng lớn đáp ứng được yêu cầu chịu lực. – Liệt kê một số tiết diện hàn của giàn chủ như sau:  33 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 9
  10. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 Giàn chủ (t.theo) • Tiết diện chữ H (hình 1) : chế tạo đơn giản, dễ hàn ghép như có độ cứng tương đối hạn chế => chỉ phù hợp cho các thanh chỉ chịu kéo hoặc thanh có chiều dài không lớn. • Đối với các thành cần độ cứng lớn thì tiết diện hình hộp sẽ thích hợp hơn. 34 Giàn chủ (t.theo) • Tiết diện (2) dùng cho thanh biên dưới • Tiết diện (3) dùng cho thanh biên trên • Tiết diện (6) dùng cho các thanh xiên • Tiết diện (4) dùng cho mọi thanh giàn đều được • Tiết diện (5) có độ cứng rất tốt nhưng cần có biện pháp chống gỉ trong lòng của tiết diện => thường dùng bản chắn ngang hàn kín ở phía 2 đầu thanh.  • Tiết diện (7) giống tính chất của tiết diện (6) nhưng không dùng tấm thép khoét lỗ mà dùng các bản giằng để ghép 2 nhánh của thanh 35 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 10
  11. Giảng viên: TS. Nguyễn Ngọc Tuyển 11/3/2014 Giàn chủ (t.theo) (6) Cấu tạo thanh giàn (tiết diện số 6) b a® a (7) Cấu tạo thanh giàn (tiết diện số 7) a® a c a 36 Giàn chủ (t.theo) • Tiết diện (8) dùng cho thanh biên chịu kéo của các nhịp tương đối không dài Chú ý: • Một số ít cầu giàn đặc biệt dùng tiết diện dạng ống tròn cho tất cả các thanh (ví dụ cầu nối đường ra bán đảo Sơn Trà ở Đà Nẵng). Loại giàn này không có ưu điểm gì nổi bật ngoài tính độc đáo về cấu tạo chống gỉ. Tuy nhiên, cấu tạo mối nối các thanh tại nút giàn lại rất phức tạp và khó thay đổi tiết diện cho phù hợp với nội lực. 37 Bộ môn Cầu và CTN ‐ ĐHXD 11
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2