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

Giáo trình thiết kế cầu thép 4

Chia sẻ: Danh Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST
Báo xấu
116
lượt xem 27
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü lªn 1 trong c¸c nhÞp th× ®é vâng ®ã rÊt lín do ¶nh h−ëng cña biÕn d¹ng trong tÊt c¶ c¸c nhÞp kh¸c. §Ó n©ng cao ®é cøng cña cÇu treo nhiÒu nhÞp cã thÓ cã c¸c biÖn ph¸p sau: • X©y dùng 1 sè th¸p cøng theo ph−¬ng däc cÇu vμ trªn ®Ønh th¸p nμy d©y c¸p ®−îc neo cè ®Þnh (h×nh 3.22b). Th¸p cøng lμ biÖn ph¸p tèt nhÊt ®Ó t¨ng c−êng ®é cøng chung vμ kh¶ n¨ng lμm viÖc cña hÖ. Tuy nhiªn cÊu t¹o th¸p cøng phøc...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình thiết kế cầu thép 4

  1. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü lªn 1 trong c¸c nhÞp th× ®é vâng ®ã rÊt lín do ¶nh h−ëng cña biÕn d¹ng trong tÊt c¶ c¸c nhÞp kh¸c. §Ó n©ng cao ®é cøng cña cÇu treo nhiÒu nhÞp cã thÓ cã c¸c biÖn ph¸p sau: • X©y dùng 1 sè th¸p cøng theo ph−¬ng däc cÇu vμ trªn ®Ønh th¸p nμy d©y c¸p ®−îc neo cè ®Þnh (h×nh 3.22b). Th¸p cøng lμ biÖn ph¸p tèt nhÊt ®Ó t¨ng c−êng ®é cøng chung vμ kh¶ n¨ng lμm viÖc cña hÖ. Tuy nhiªn cÊu t¹o th¸p cøng phøc t¹p, cã gi¸ thμnh cao h¬n nhiÒu so víi mè neo. • Chia hÖ nhiÒu nhÞp thμnh c¸c hÖ ba nhÞp riªng biÖt b»ng c¸ch cÊu t¹o c¸c trô neo trung gian (h×nh 3.22c). • Liªn kÕt c¸c th¸p b»ng d©y neo phô, trong ®ã d©y c¸p chñ vμ d©y neo phô ®−îc liªn kÕt cè ®Þnh trªn c¸c ®Ønh th¸p (h×nh 3.22d). Khi ho¹t t¶i ®øng trªn 1 nhÞp bÊt kú th× d©y neo phô truyÒn 1 phÇn ®¸ng kÓ lùc ngang vμo c¸c mè neo 2 bªn bê, phÇn lùc ngang cßn l¹i sÏ ®−îc d©y c¸p chñ truyÒn vμo mè neo. D©y neo phô ®−îc c¨ng tr−íc sao cho d¹ng cña nã xem nh− th¼ng, khi chÞu lùc trong d©y chØ xuÊt hiÖn biÕn d¹ng ®μn håi. D©y neo phô lμm gi¶m chuyÓn vÞ ngang ®Ønh th¸p vμ t¨ng ®é cøng chung tßan cÇu. ChÝnh v× sù phøc t¹p vμ tÝnh kinh tÕ kh«ng cao nªn trong thùc tÕ s¬ ®å cÇu treo nhiÒu nhÞp Ýt ®−îc sö dông. Mét sè h×nh ¶nh cÇu thùc tÕ vÒ cÇu treo: H×nh 3.23: CÇu treo d©y vâng Brooklyn (Mü) H×nh 3.24: CÇu treo d©y vâng Golden Gate (Mü) cã nhÞp chÝnh 1280m rÊt næi tiÕng trªn thÕ giíi hoμn thμnh 1937 Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 70 -
  2. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü H×nh 3.25: CÇu treo d©y vâng Akashi Kaiyo cã nhÞp chÝnh 1991m lín nhÊt thÕ giíi hoμn thμnh 1998 1.4.2-HÖ cÇu treo dÇm cøng d©y v¨ng: A A 7470 7470 18260 A-A 20 900 175 175 310 1430 H×nh 3.26: CÇu Stormsund (Thôy §iÓn) lμ cÇu d©y v¨ng ®Çu tiªn (1955) CÇu d©y v¨ng ph¸t triÓn sau ®¹i chiÕn thÕ giíi lÇn 2, lÇn ®Çu tiªn xuÊt hiÖn ë Thôy §iÓn theo ý t−ëng Gi¸o s− Dischinger, ng−êi §øc. §ã lμ cÇu liªn hîp gåm dÇm cøng lμm viÖc chÞu uèn chñ yÕu vμ c¸c d©y treo gäi lμ c¸c d©y v¨ng, c¸c d©y nμy xuÊt ph¸t tõ ®Ønh th¸p táa ra treo dÇm ë 1 sè ®iÓm t¹o thμnh c¸c gèi ®μn håi cña dÇm cøng. Lo¹i nμy cã −u ®iÓm lμ c¸c d©y v¨ng chØ chÞu kÐo nªn th−êng lμm b»ng c¸p c−êng ®é cao vμ do d©y v¨ng lμm viÖc nh− gèi ®μn håi cña dÇm liªn tôc nªn gi¶m ®−îc m«men trong dÇm cøng ®i rÊt nhiÒu. C¸c d©y v¨ng cßn cho phÐp ®iÒu chØnh tr¹ng th¸i øng suÊt, biÕn d¹ng cña hÖ trong qu¸ tr×nh l¾p r¸p vμ khi cÇn thiÕt cã thÓ c¶ ë giai ®o¹n khai th¸c. VÒ mÆt x©y dùng, cÇu d©y v¨ng cho phÐp l¾p r¸p theo ph−¬ng ph¸p l¾p hÉng kh«ng cÇn giμn gi¸o. Do ®ã hÖ nμy cã ®Æc tr−ng kinh tÕ kü thuËt rÊt tèt vμ ®−îc sö dông réng r·i trong cÇu «t« vμ cÇu thμnh phè nhÞp lín. Ngoμi ra so víi cÇu treo d¹ng parabole Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 71 -
  3. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü cã dÇm cøng, cÇu d©y v¨ng cã ®é cøng lín h¬n v× kh«ng cã biÕn d¹ng h×nh häc cña d©y, kÝch th−íc dÇm cøng yªu cÇu nhá h¬n. V× vËy trong ph¹m vi nhÞp kho¶ng 600m th× cÇu d©y v¨ng kinh tÕ h¬n cÇu treo d¹ng parabole, cßn khi nhÞp lín h¬n d©y v¨ng sÏ qu¸ dμi g©y ra vâng do träng l−îng b¶n th©n cña nã nªn lμm gi¶m ®é cøng cña hÖ, do ®ã kh«ng cßn gi÷ ®−îc c¸c −u ®iÓm ®Æc biÖt cña nã so víi cÇu treo th«ng th−êng. Tuy nhiªn, nh−îc ®iÓm cña nã lμ cã ®é cøng nhá h¬n c¸c hÖ dÇm, vßm, khung. MÆc dï hÖ kh«ng biÕn d¹ng h×nh häc, song d−íi t¸c dông cña ho¹t t¶i d©y v¨ng vÉn cã ®é d·n dμi kh¸ lín. §iÒu nμy chñ yÕu lμ do sö dông øng suÊt lín trong d©y v¨ng vμ chiÒu dμi d©y kh¸ dμi. Ngoμi ra ®é cøng gi¶m 1 phÇn do thùc tÕ d©y v¨ng bÞ vâng d−íi t¸c dông cña t¶i träng b¶n th©n, khi chÞu ho¹t t¶i d©y bÞ duçi th¼ng sÏ lμm t¨ng thªm ®é vâng cho cÇu. §iÒu nμy h¹n chÕ dïng trong cÇu ®−êng s¾t. Mét ®Æc ®iÓm qua träng n÷a cña cÇu d©y v¨ng lμ tÝnh ®a d¹ng. Nã thÓ hiÖn trong ph¹m vi chiÒu dμi nhÞp, sè l−îng nhÞp, sè l−îng vμ s¬ ®å bè trÝ d©y v¨ng, sè mÆt ph¼ng d©y trªn mÆt c¾t ngang vμ s¬ ®å bè trÝ d©y trªn ®Ønh th¸p. D¹ng 1: C¸c d©y v¨ng ®ång quy D¹ng 2: C¸c d©y v¨ng song song D¹ng 3: C¸c d©y v¨ng h×nh nhμi qu¹t H×nh 3.27: S¬ ®å bè trÝ d©y v¨ng Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 72 -
  4. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü CÇu cã 2 mÆt ph¼ng d©y CÇu cã 1 mÆt ph¼ng d©y H×nh 3.28: MÆt ph¼ng d©y v¨ng 59 4.6 63 306 54 H×nh 3.29: Th¸p cÇu d©y v¨ng cã thÓ d¹ng xiªn Mét sè cÇu d©y v¨ng næi tiÕng: H×nh 3.30: CÇu d©y v¨ng Tatara (NhËt B¶n) cã nhÞp chÝnh 890m lín nhÊt thÕ giíi Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 73 -
  5. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü H×nh 3.31: CÇu Skyway 1 mÆt ph¼ng d©y H×nh 3.32: CÇu d©y v¨ng Alamillo (T©y Ban Nha), 1992 Ngoμi ra hÖ liªn hîp cßn cã thÓ lμ dÇm cøng+vßm dÎo, vßm dμn cã thanh c¨ng, dÇm liªn tôc cã t¨ng c−êng thanh biªn mÒm, dÇm khung, dμn d©y,... §3.2 c¸c bé phËn chÝnh cña cÇu thÐp Bé phËn chÝnh cña cÇu thÐp t−¬ng tù nh− cÇu bªt«ng. Ta cã thÓ ph©n ra nh− sau: 2.1-DÇm chñ, dμn chñ vμ vßm: §©y lμ bé phËn chÞu lùc chÝnh cña cÇu. CÇu dÇm: • Sè l−îng dÇm chñ phô thuéc vμo chiÒu réng cÇu vμ cÊu t¹o cña hÖ mÆt cÇu. • §èi víi cÇu «t« khæ 7 vμ 8m, ®−êng ng−êi ®i bÒ réng 0.75 - 1.5m nªn chän 4 - 6 dÇm chñ kho¶ng c¸ch tõ 1.4m - 2.1m (3m). • §èi víi cÇu xe löa 1 lμn th−êng bè trÝ 2 dÇm chñ ®Æt c¸ch nhau 1.9 - 2.1m víi ®−êng ray vμ tμ vÑt ®Æt trùc tiÕp trªn dÇm chñ hoÆc th«ng qua m¸ng ®¸ d¨m. Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 74 -
  6. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü 1,4 - 2,1(3)(m) 1,4 - 2,1(3)(m) 1,4 - 2,1(3)(m) 1,435 1,9-2,2 H×nh 3.33: TiÕt diÖn ngang cña cÇu dÇm thÐp CÇu dμn: HÖ liªn kÕt däc trªn S¬ ®å dμn chñ HÖ liªn kÕt däc duíi Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 75 -
  7. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü 8300 1000 1000 250 250 7000 1 2 3 4 5 4X3600=6400 950 950 H×nh 3.34: S¬ ®å cÇu dμn thÐp • CÇu cã ®−êng xe ch¹y d−íi bè trÝ 2 dμn chñ víi kho¶ng c¸ch gi÷a chóng lín h¬n khæ ®−êng xe ch¹y 1.0 -1.5m ®Ó ®ñ bè trÝ phÇn ®¸ vØa vμ bÒ réng c¸c thanh dμn. • CÇu ®−êng xe ch¹y trªn cã thÓ bè trÝ 2 dμn chñ c¸ch nhau 5 - 7m hoÆc nhiÒu dμn chñ 2.5 - 4m. 2.2-HÖ dÇm mÆt cÇu: Nã cã vai trß lμ ®ì hÖ mÆt cÇu, truyÒn lùc tõ mÆt cÇu xuèng dÇm chñ hoÆc dμn chñ ®ång thêi ®¶m b¶o cho kÕt cÊu lμm viÖc ®óng s¬ ®å tÝnh (vÝ dô dμn th× lùc chØ t¸c dông vμo nót). HÖ dÇm mÆt cÇu cã thÓ cã ®Çy ®ñ gåm dÇm däc vμ dÇm ngang nh−ng còng cã thÓ chØ cã dÇm ngang. Víi cÇu dÇm cã khi ng−êi ta kh«ng lμm hÖ dÇm mÆt cÇu mμ ®Æt trùc tiÕp b¶n mÆt cÇu lªn hÖ dÇm chñ. 2.3-PhÇn mÆt cÇu: Lμ phÇn trùc tiÕp chÞu t¸c dông cña t¶i träng b¸nh xe. Nã cã thÓ b»ng thÐp, bªt«ng cèt thÐp hoÆc gç. Cã nh÷ng tr−êng hîp nã cã t¸c dông liªn kÕt vμ lμm t¨ng sù lμm viÖc kh«ng gian cña hÖ dÇm chñ hay dÇm mÆt cÇu,... 2.4-PhÇn lan can, bé hμnh: NhiÖm vô cña nã còng t−¬ng tù nh− cÇu bªt«ng cèt thÐp. Nã cã thÓ lμm b»ng gç, thÐp hay bªt«ng cèt thÐp. 2.5-HÖ liªn kÕt däc: Thùc chÊt nã lμ 1 dμn liªn kÕt 2 dμn chñ hoÆc dÇm chñ theo chiÒu däc cÇu. T¸c dông cña nã ®Ó chÞu t¶i träng ngang (lùc giã). Th«ng th−êng ng−êi ta lμm hÖ liªn kÕt däc trªn vμ liªn kÕt däc d−íi. 2.6-HÖ liªn kÕt ngang: Nã cã t¸c dông liªn kÕt c¸c dÇm chñ, dμn chñ l¹i t¹o thμnh hÖ kh«ng gian ®Ó lμm t¨ng ®é cøng vμ chèng biÕn d¹ng kÕt cÊu theo ph−¬ng ngang. 2.7-Gèi cÇu: Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 76 -
  8. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü Môc ®Ých ®ì kÕt cÊu nhÞp vμ truyÒn ¸p lùc tõ kÕt cÊu nhÞp xuèng mè trô. Gèi cÇu ph¶i ®¶m b¶o cho cÇu chÞu t¸c dông lùc ®óng s¬ ®å tÝnh to¸n vμ ®¶m b¶o cho kÕt cÊu nhÞp biÕn d¹ng, co d·n do t¸c dông cña nhiÖt ®é. §3.3 cÊu t¹o mÆt cÇu Yªu cÇu chung cña mÆt cÇu lμ ®é bÒn cao, b»ng ph¼ng vμ ®ñ ®é nh¸m ®Ó xe ch¹y ªm thuËn vμ cã lùc dÝnh b¸m tèt vμ träng l−îng nhÑ, cÊu t¹o vμ thi c«ng ®¬n gi¶n. 3.1-MÆt cÇu gç: −u ®iÓm lμ nhÑ, cÊu t¹o thi c«ng ®¬n gi¶n, träng l−îng tõ 150÷180kg/m2 vμ dÔ thay thÕ söa ch÷a. Tuy nhiªn nh−îc ®iÓm lμ chãng môc, hao mßn, mau háng vμ lùc dÝnh b¸m kÐm, dÔ ch¸y nªn th−êng dïng cho cÇu t¹m, b¸n vÜnh cöu vμ cÇu nhá ®Þa ph−¬ng. 3.1.1-MÆt cÇu v¸n gç: v¸n trªn v¸n duíi goã ngang Daàm chuû daøn chuû H×nh 3.35: CÊu t¹o mÆt cÇu gç MÆt cÇu th−êng lμm 2 líp v¸n: Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 77 -
  9. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü • Líp v¸n trªn gäi lμ líp chèng mßn coi nh− kh«ng chÞu lùc, dμy 5÷6cm. Cã 2 c¸ch ®Æt: §Æt däc: cã −u ®iÓm lμ khi h− háng nh÷ng tÊm d−íi vÖt b¸nh xe th× chØ cÇn söa ch÷a côc bé nh−ng cã nh−îc ®iÓm lμ lùc dÝnh b¸m kÐm, dÔ háng. §Æt ngang: lùc dÝnh b¸m tèt h¬n nh−ng khi bÞ h− háng th× thay toμn bé. • Líp v¸n d−íi: lμ líp chÞu lùc, chiÒu dμy tÝnh to¸n tõ 6÷8cm ®−îc ®Æt c¸ch nhau tõ 2÷3cm cho tho¸ng khÝ vμ tho¸t n−íc. MÆt cÇu trªn cã cÊu t¹o, thi c«ng ®¬n gi¶n vμ rÎ. NÕu phßng môc tèt th× sö dông 5÷8 n¨m, cßn kh«ng th× kh«ng ®Õn 2 n¨m. 3.1.2-MÆt cÇu gç phñ líp bªt«ng asphalt: goã 14x6 i=0.015 4-6 cm goã 16x6 H×nh 3.36: CÊu t¹o mÆt cÇu gç cã phñ líp bªt«ng asphalt Gç v¸n ®ãng thμnh tõng phiÕn, bªn trªn phñ líp bªt«ng nhùa dμy 4÷6cm. Lo¹i nμy cã −u ®iÓm tho¸t n−íc tèt, b¶o vÖ gç vμ cã ®é dÝnh b¸m tèt nªn tuæi thä cao h¬n lo¹i trªn. MÆt cÇu lo¹i nμy nÆng 250÷300kg/m2. Lo¹i nμy tr−íc kia ng−êi ta dïng cho cÇu thμnh phè. 3.2-MÆt cÇu b»ng bªt«ng: Trong c¸c cÇu hiÖn ®¹i ®−êng «t« vμ ®−êng thμnh phè, ng−êi ta dïng b¶n BTCT lμm mÆt cÇu. Trªn b¶n mÆt cÇu ta còng lμm c¸c líp mÆt ®−êng nh− cÇu bªt«ng. Nã cã −u ®iÓm tuæi thä cao, chÊt l−îng tèt nh−ng cã träng l−îng nÆng tõ 600÷800kg/m2. Nã ®−îc lμm d−íi 2 d¹ng: ®æ t¹i chç vμ l¾p ghÐp. • Lo¹i l¾p ghÐp cã −u ®iÓm lμ cã thÓ chÕ t¹o tr−íc nªn thi c«ng nhanh, ®¶m b¶o chÊt l−îng, kh«ng cÇn giμn gi¸o vμ v¸n khu«n quay vßng nhiÒu. Tuy nhiªn nã lμm viÖc kh«ng gian cña b¶n kÐm, mèi nèi nhiÒu, thi c«ng phøc t¹p. MÆt kh¸c ph¶i cã ph−¬ng tiÖn vËn chuyÓn, cÈu l¾p nhÊt lμ ë nh÷ng n¬i xa vμ ®−êng vËn chuyÓn xÊu. • Lo¹i ®æ t¹i chç cã −u ®iÓm: tÝnh toμn khèi cña b¶n tèt. NÕu liªn hîp víi dÇm th× t¨ng c−êng chÞu lùc cña dÇm thÐp, kh«ng ph¶i vËn chuyÓn. Nh−îc ®iÓm lμ ph¶i lμm giμn gi¸o, thi c«ng l©u h¬n vμ tèn kÐm v¸n khu«n. ViÖc chän lo¹i nμo cÇn dùa trªn c¬ së kinh tÕ, kü thuËt ®ång thêi c¨n cø vμo tèc ®é thi c«ng, ®iÒu kiÖn thi c«ng. 3.2.1-CÊu t¹o b¶n mÆt cÇu ®æ t¹i chç: Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 78 -
  10. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü B¶n kª trùc tiÕp lªn dÇm chñ hoÆc dÇm mÆt cÇu. Tïy theo b¶n chØ kª lªn dÇm däc hoÆc c¶ dÇm däc vμ dÇm ngang mμ b¶n lμm viÖc theo b¶n kª 2 c¹nh hoÆc 4 c¹nh. T¹i vÞ trÝ kª cña b¶n ph¶i ®−îc lμm vót. baûn BTCT neo daàm chuû d3m 3.2.2-CÊu t¹o b¶n mÆt cÇu l¾p ghÐp: Lo¹i ®¬n gi¶n nhÊt lμ nh÷ng khèi h×nh ch÷ nhËt kª lªn dÇm däc cña hÖ mÆt cÇu. Lo¹i nμy ®¬n gi¶n, träng l−îng nhÑ nh−ng mèi nèi nhiÒu. caùc taám BTCT daàm doïc daàm ngang H×nh 3.39: CÊu t¹o mÆt cÇu l¾p ghÐp Lo¹i b¶n mót thõa: Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 79 -
  11. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü moái noái neo daàm doïc phuï H×nh 3.40: CÊu t¹o mÆt cÇu l¾p ghÐp lo¹i mót thõa Lo¹i b¶n ch÷ ∏: lo¹i nμy ¸p dông khi kho¶ng c¸ch dÇm thÐp lín. moái noái baûn chöõ Π daàm ngang H×nh 3.41: CÊu t¹o mÆt cÇu l¾p ghÐp lo¹i b¶n ch÷ ∏ §èi víi kÕt cÊu l¾p ghÐp ph¶i gi¶i quyÕt tèt mèi nèi, vÞ trÝ mèi nèi ph¶i ®¶m b¶o ®óng vÞ trÝ cña dÇm thÐp. B¶n bªt«ng liªn kÕt víi dÇm thÐp ph¶i khÝt. §Ó ®¶m b¶o ®iÒu ®ã tr−íc khi ®Æt b¶n ph¶i ®æ 1 líp v÷a lãt xim¨ng. §èi víi b¶n liªn hîp víi dÇm chñ ph¶i bè trÝ neo liªn kÕt theo tÝnh to¸n. Mét sè h×nh thøc nèi vμ liªn kÕt: lò xo thép vöõa B B ¸p dông khi B lín ¸p dông khi B nhá hoác ñeå ñoå BT vaø coát lieân keát bu loâng theùp chôø haøn roài ñoå BT baûn BTCT laép gheùp bu loâng H×nh 3.42: Mét sè h×nh thøc nèi vμ liªn kÕt Ngoμi ra cßn cã mÆt cÇu Robinson: Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 80 -
  12. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü baûn theùp daøy 5-10cm theùp taám H×nh 3.43: CÊu t¹o mÆt cÇu Robinson 3.3-MÆt cÇu kim lo¹i: MÆt cÇu kim lo¹i cã −u ®iÓm lμ nhÑ h¬n so víi mÆt cÇu bªt«ng ®ång thêi cã thÓ tËn dông b¶n thÐp mÆt cÇu cïng tham gia chÞu lùc víi dÇm chñ. KÕt cÊu nhÞp cã mÆt cÇu kim lo¹i th−êng cÊu t¹o d−íi h×nh thøc tiÕt diÖn h×nh hép kÝn hoÆc c¸c dÇm I nh−ng Ýt dïng. H×nh 3.44: TiÕt diÖn ngang cã b¶n trùc giao Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 81 -
  13. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü CÊu t¹o mÆt cÇu kim lo¹i bao gåm tÊm thÐp n»m ngang ch¹y suèt chiÒu réng cÇu, phÝa d−íi tÊm thÐp nμy ®−îc hμn t¨ng c−êng c¸c s−ên däc, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c s−ên däc 25-30cm cã c¸c mÆt c¾t ngang lμ thÐp d¶i cã hoÆc kh«ng cã gia c−êng biªn d−íi hoÆc lμ mÆt c¾t kÝn (mÆt c¾t kÝn cã −u ®iÓm Ýt tèn ®−êng hμn h¬n, æn ®Þnh vμ chÞu xo¾n tèt h¬n. C¸c s−ên däc truyÒn lùc lªn c¸c s−ên ngang kho¶ng c¸ch 2-4m. Nh− vËy mÆt cÇu kim lo¹i gåm tÊm thÐp n»m ngang víi c¸c s−ên däc vμ s−ên ngang cïng trong mÆt ph¼ng, cã ®é cøng kh¸c nhau theo 2 h−íng t−¬ng hç th¼ng gãc víi nhau nªn ®−îc gäi lμ b¶n trùc h−íng. Nhê b¶n trùc giao nμy nèi liÒn c¸c dÇm chñ l¹i víi nhau do ®ã kh«ng cÇn ph¶i cÊu t¹o hÖ thèng liªn kÕt däc trªn. Lo¹i kÕt cÊu nhÞp cã b¶n trùc giao rÊt kinh tÕ vÒ ph−¬ng diÖn sö dông vËt liÖu. CÇn chó ý r»ng c¸c s−ên däc thuéc thμnh phÇn tiÕt diÖn tÝnh to¸n vμ tham gia chÞu lùc cïng víi kÕt cÊu nhÞp, v× thÕ ph¶i ®¶m b¶o chóng cã kh¶ n¨ng chÞu ®−îc øng suÊt ph¸p. Nh− vËy t¹i nh÷ng chç giao nhau víi c¸c s−ên ngang, c¸c s−ên däc ph¶i ®−îc cÊu t¹o liªn tôc, cßn s−ên ngang ph¶i ®−îc khoÐt lç ®Ó s−ên däc ®i qua. Lç khoÐt nªn cã h×nh d¹ng l−în cong, ®Æc biÖt t¹i c¸c gãc ®Ó tr¸nh øng suÊt tËp trung. Tuy nhiªn trong nhiÒu tr−êng hîp ®Ó ®¬n gi¶n cho c«ng viÖc chÕ t¹o, ng−êi ta còng gi¶i quyÕt hμn ®Ýnh ®Çu c¸c s−ên däc vμo s−ên ngang. HiÖn nay ng−êi ta cã xu h−íng bá s−ên ngang v× thi c«ng khã kh¨n. Khi thi c«ng ng−êi ta chÕ t¹o thμnh tõng khèi cã kÝch th−íc phï thuéc vμo träng l−îng cÈu l¾p vμ vËn chuyÓn. B¶n thÐp lμm mÆt cÇu th−êng cã chiÒu dμy δ = 10÷12mm, chiÒu cao s−ên lÊy tõ ⎛1 1 ⎞ ⎜ ÷ ⎟ nhÞp cña nã. ⎝ 8 10 ⎠ MÆt trªn b¶n trùc h−íng phñ 1 líp ¸o ®−êng b»ng bªt«ng asphalt hay 1 líp chÊt dÎo ®Ó t¨ng ®é b¸m. Líp phñ cè g¾ng lμm sao cho máng nhÊt: • NÕu dïng bªt«ng asphalt δ = 5÷6cm, lo¹i nμy träng l−îng 300÷350 kg/m2. Ta cã thÓ hμn cèt thÐp φ5÷6 vμo b¶n thÐp ®Ó t¨ng lùc dÝnh cña bªt«ng vμo b¶n mÆt cÇu, ®ång thêi ®Ó cho bªt«ng nhùa khái bÞ dån x« khi cã lùc tr−ît. Cèt thÐp cã thÓ hμn thμnh l−íi hoÆc l−în sãng. §Ó chèng gØ, tr−íc khi tr¶i líp bªt«ng nhùa cÇn quÐt 1 líp nhùa máng dμy kho¶ng 1cm hoÆc tr¸ng 1 líp kÏm hoÆc ch×. coát theùp 5-6cm baûn theùp Daïng löôùi Daïng soùng H×nh 3.45: CÊu t¹o líp phñ mÆt cÇu Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 82 -
  14. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü • NÕu dïng líp phñ chÊt dÎo th× th−êng dïng keo eb«si vμ 1 sè chÊt phô gia kh¸c nh− cao su. Líp nμy cã chiÒu dμy kho¶ng 1÷2cm vμ träng l−îng 200÷250 kg/m2. Ngoμi ra 1 sè n−íc dïng mÆt cÇu rçng. Nã cã −u ®iÓm lμ nhÑ, tho¸ng, kh«ng ph¶i quÐt tuyÕt, cã ®é b¸m tèt, tho¸t n−íc nhanh. Lo¹i nμy cã träng l−îng 130÷150 kg/m2, tuy nhiªn ngμy nay Ýt dïng. H×nh 3.46: CÊu t¹o mÆt cÇu rçng §3.4 hÖ thèng dÇm mÆt cÇu 4.1-C¸c d¹ng chÝnh cña hÖ dÇm mÆt cÇu: 4.1.1-Nguyªn lý chung: HÖ thèng dÇm mÆt cÇu cã nhiÖm vô ®ì hÖ mÆt cÇu vμ c¸c t¶i träng trªn nã, råi truyÒn c¸c t¶i träng ®ã xuèng dÇm chñ hoÆc dμn chñ. Nã gåm c¸c bé phËn sau ®©y: DÇm chñ, dμn chñ: • Khi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ nhá, ta cã thÓ ®Æt trùc tiÕp lªn dÇm chñ hoÆc trong cÇu ®−êng s¾t tμ vÑt ®−îc ®Æt trùc tiÕp lªn dÇm chñ. Khi ®ã kh«ng lμm hÖ mÆt cÇu. 1,4 - 2,1(3)(m) 1,4 - 2,1(3)(m) 1,4 - 2,1(3)(m) 1,435 1,9-2,2 Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 83 -
  15. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü H×nh 3.47: CÊu t¹o hÖ dÇm mÆt cÇu ®¬n gi¶n • Khi kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm chñ lín d ≥ 2.5÷3m (®èi víi cÇu «t«) vμ ≥ 2m (®èi víi cÇu ®−êng s¾t) mμ nÕu ®Æt trùc tiÕp b¶n mÆt cÇu lªn dÇm chñ th× chiÒu dμy b¶n lín vμ sÏ kh«ng kinh tÕ. Do ®ã th−êng lμm hÖ thèng dÇm mÆt cÇu. HÖ dÇm mÆt cÇu cã thÓ cã c¶ dÇm däc vμ dÇm ngang hoÆc chØ cã dÇm ngang, riªng cÇu ®−êng s¾t ph¶i cã c¶ dÇm däc vμ dÇm ngang. 3 2 1 4 3 2 1 4 H×nh 3.48: CÊu t¹o hÖ dÇm mÆt cÇu cã dÇm ngang, dÇm däc phô 1.DÇm chñ 2.B¶n BTCT 3.DÇm däc phô 4.HÖ liªn kÕt ngang DÇm ngang: • DÇm ngang bè trÝ sao cho khèi l−îng thÐp cña hÖ dÇm mÆt cÇu vμ b¶n lμ kinh tÕ nhÊt. Do vËy cÇn ph¶i so s¸nh kinh tÕ c¸c ph−¬ng ¸n. Khi cã 2 dÇm chñ th−êng bè trÝ dÇm ngang vμ 1 dÇm däc phô ®Ó gi¶m nhÞp b¶n. Khi ®ã b¶n lμm viÖc theo b¶n kiÓu dÇm. Khi cã nhiÒu dÇm chñ mμ kho¶ng c¸ch c¸c dÇm chñ lín cã thÓ bè trÝ dÇm ngang. Khi ®ã b¶n chØ kª trªn dÇm ngang vμ b¶n lμm viÖc theo 2 c¹nh cã nhÞp tÝnh to¸n song song víi ®−êng xe ch¹y. • §èi víi cÇu dμn, dÇm ngang th−êng bè trÝ vμo ®óng nót ®Ó truyÒn t¶i träng vμo nót. NÕu lμ cÇu dμn cã biªn d−íi cøng th× dÇm ngang cã thÓ bè trÝ ngoμi nót, khi ®ã biªn d−íi võa chÞu kÐo võa chÞu uèn. Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 84 -
  16. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü B1 B2 B3 B4 11250 57 00 B6 1680 HK H1 H2 H4 H0 H3 D?m ngang 8x8250=66000 1900 5700 D?m d?c 66960 11.0 2 H×nh 3.49: CÊu t¹o hÖ dÇm mÆt cÇu trong cÇu dμn • Trong nh÷ng cÇu «t« cã kho¶ng c¸ch dμn rÊt lín, dÇm ngang cã thÓ ®−îc lμm d−íi d¹ng dμn. Daàm ngang daïng daøn H×nh 3.50: CÊu t¹o hÖ dÇm mÆt cÇu cã dÇm ngang d¹ng dμn DÇm däc phô: • §−îc bè trÝ sao cho kinh tÕ vÒ b¶n vμ dÇm däc: §èi víi cÇu «t«: b¶n mÆt cÇu BTCT ®Æt trùc tiÕp lªn dÇm däc th−êng bè trÝ víi kho¶ng c¸ch 1-1.5m ®Õn 3-4m; ®èi víi b¶n mÆt cÇu thÐp cã s−ên th× kho¶ng c¸ch dÇm däc tõ 1-2.5m; ®èi víi mÆt cÇu gç th× kho¶ng c¸ch ®ã tõ 0.8-2m. §èi víi cÇu ®−êng s¾t 1 lμn xe chØ bè trÝ 2 dÇm däc kho¶ng c¸ch tõ 1.9- 2m ®Æt ®èi xøng qua trôc cÇu. • TiÕt diÖn dÇm däc vμ dÇm ngang th−êng lμm tiÕt diÖn ch÷ I: Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 85 -
  17. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü h ⎛1 1 ⎞ =⎜ ÷ ⎟. NÕu nhÞp nhá víi néi lùc bÐ th× dïng dÇm I ®Þnh h×nh l ⎝ 8 12 ⎠ NÕu nhÞp lín cã néi lùc lín th× dïng dÇm I tæ hîp bul«ng c−êng ®é cao h ⎛1 1 ⎞ h ⎛1 1⎞ = ⎜ ÷ ⎟ ®èi víi cÇu «t« vμ = ⎜ ÷ ⎟ ®èi víi cÇu ®−êng hoÆc hμn l ⎝ 7 10 ⎠ l ⎝5 7⎠ s¾t. Trong cÇu dμn, dÇm däc th−êng lÊy nhá h¬n dÇm ngang tõ 35-40cm ®Ó ®ñ cÊu t¹o ®−îc vai kª. §Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh cho dÇm, ng−êi ta chän δs lín so víi chiÒu cao h th× δ ⎛1 1⎞ kh«ng ph¶i lμm s−ên t¨ng c−êng: s = ⎜ ÷ ⎟ . ⎝ 50 65 ⎠ h 4.1.2-Nguyªn lý tÝnh to¸n néi lùc dÇm däc, dÇm ngang: 4.1.2.1-DÇm däc: Thùc tÕ dÇm däc lμ dÇm liªn tôc kª trªn c¸c gèi ®μn håi lμ c¸c dÇm ngang. MÆt kh¸c theo ph−¬ng ®øng dÇm däc cßn chÞu chÞu xo¾n nªn tÝnh ®Çy ®ñ sÏ phøc t¹p. §Ó ®¬n gi¶n vμ thiªn vÒ an toμn, ta coi dÇm däc lμ 1 dÇm ®¬n gi¶n kª trªn c¸c gèi lμ c¸c dÇm ngang nÕu dÇm däc gi¸n ®o¹n t¹i vÞ trÝ dÇm ngang. NÕu dÇm däc liªn tôc (dÇm däc ®Æt chång trªn dÇm ngang) th× tr−íc tiªn ta tÝnh nh− dÇm ®¬n gi¶n, sau ®ã nh©n víi hÖ sè kÓ ®Õn sù lμm viÖc liªn tôc cña dÇm. T¶i träng t¸c dông gåm: • TÜnh t¶i: Träng l−îng c¸c líp mÆt ®−êng, b¶n bªt«ng. Gi¸ trÞ cña chóng phô thuéc vμo kÕt cÊu mÆt ®−êng vμ kÝch th−íc cña b¶n mÆt cÇu. Träng l−îng dÇm däc, s¬ bé cã thÓ lÊy 0.1-0.12t/m. • Ho¹t t¶i: HÖ sè ph©n phèi ngang: v× liªn kÕt cña dÇm däc t−¬ng ®èi yÕu nªn ¸p lùc lªn dÇm däc ®−îc tÝnh theo ph−¬ng ph¸p ®ßn bÈy. HÖ sè xung kÝch: lÊy theo c«ng thøc ®· biÕt nh−ng víi chiÒu dμi ®Æt t¶i d lμ kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c dÇm ngang. Khi tÝnh mái ph¶i x¸c ®Þnh Sotcmax do tÜnh t¶i vμ ho¹t t¶i (c¸c hÖ sè siªu t¶i lÊy b»ng 1) vμ Sotcmin chØ do tÜnh t¶i. Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 86 -
  18. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü H×nh 3.51: S¬ ®å tÝnh to¸n néi lùc dÇm däc 4.1.2.2-DÇm ngang: Nãi chung dÇm ngang ®−îc liªn kÕt b»ng ®inh t¸n hoÆc bul«ng vμo b¶n nót dμn chñ. Liªn kÕt nμy dÔ bÞ xoay nªn dÇm ngang ®−îc tÝnh theo s¬ ®å dÇm ®¬n gi¶n cã nhÞp tÝnh to¸n b»ng kho¶ng c¸ch tim 2 dμn chñ. Cho dï b¶n mÆt cÇu cã kª trùc tiÕp trªn dÇm ngang hay kh«ng, khi tÝnh to¸n vÉn xem nh− t¶i träng th¼ng ®øng truyÒn lªn dÇm ngang th«ng qua c¸c dÇm däc. T¶i träng t¸c dông gåm: • TÜnh t¶i: Träng l−îng b¶n th©n c¸c líp mÆt ®−êng, b¶n bªt«ng, dÇm däc. Khi c¸c dÇm däc ®Æt t−¬ng ®èi gÇn nhau (hoÆc kh«ng cã dÇm däc), c¸c tÜnh t¶i trªn ®−îc xem ph©n bè ®Òu theo chiÒu dμi dÇm ngang vμ d cã gi¸ trÞ: g t = g dd . víi d lμ kho¶ng c¸ch 2 dÇm ngang, b lμ kho¶ng b c¸ch gi÷a c¸c dÇm däc vμ gdd lμ tÜnh t¶i ph©n bè trªn chiÒu dμi dÇm däc. Khi dÇm däc ®Æt th−a th× c¸c tÜnh t¶i trªn t¸c dông lªn dÇm ngang ®−îc coi lμ lùc tËp trung cã gi¸ trÞ: Pt = g dd .d . Träng l−îng dÇm ngang. • Ho¹t t¶i: Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 87 -
  19. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü Ta cÇn vÏ ®−êng ¶nh h−ëng ¸p lùc lªn dÇm ngang theo ph−¬ng ph¸p ®ßn bÈy víi chiÒu dμi ®.a.h lμ 2d. H×nh 3.52: S¬ ®å tÝnh to¸n néi lùc dÇm ngang X¸c ®Þnh ¸p lùc A do 1 d·y b¸nh xe ®øng trong ph¹m vi 2 khoang kÒ bªn dÇm ngang ®ang tÝnh b»ng c¸ch xÕp xe hoÆc dïng t¶i träng t−¬ng ®−¬ng: A = 0.5(1 + μ )∑ Pi . y i (3.1) A = 0.5(1 + μ )k td ω §Ó x¸c ®Þnh néi lùc trong dÇm ngang, ph¶i vÏ ®.a.h lùc c¾t t¹i gèi vμ m«men uèn t¹i tiÕt diÖn: Gi÷a nhÞp dÇm ngang nÕu c¸c dÇm däc bè trÝ dμy hoÆc c¸c dÇm däc bè trÝ th−a víi sè l−îng dÇm lμ lÎ. øng víi vÞ trÝ dÇm däc ®Æt gÇn gi÷a nhÞp dÇm ngang nhÊt nÕu sè l−îng dÇm däc lμ ch½n vμ th−a. Néi lùc trong dÇm ngang sÏ cã ®−îc b»ng c¸ch chÊt t¶i vμ xÕp c¸c ¸p lùc A nãi trªn theo c¸c vÞ trÝ bÊt lîi cña ®.a.h: S o = g dng .Ω + ∑ Pt . y t + β 0 .n h . A∑ y i (3.2) Trong ®ã: +Ω: diÖn tÝch ®.a.h néi lùc cña dÇm ngang. +yt, yi: tung ®é ®.a.h øng víi vÞ trÝ ®Æt dÇm däc vμ ®iÓm ®Æt lùc A. Khi tÝnh mái ph¶i x¸c ®Þnh Sotcmax do tÜnh t¶i vμ ho¹t t¶i (c¸c hÖ sè siªu t¶i lÊy b»ng 1) vμ Sotcmin chØ do tÜnh t¶i. NÕu cÇu cã dÇm ngang kª lªn nhiÒu dμn chñ (th−êng hay gÆp trong cÇu cã ®−êng xe ch¹y trªn) th× néi lùc trong dÇm ngang ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh theo s¬ ®å dÇm liªn tôc trªn c¸c gèi ®μn håi. 4.2-Liªn kÕt dÇm däc vμo dÇm ngang: 4.2.1-Liªn kÕt tÇng: Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 88 -
  20. Gi¸o tr×nh: ThiÕt kÕ cÇu thÐp Biªn so¹n: NguyÔn V¨n Mü Liªn kÕt tÇng lμ dÇm däc ®Æt chång lªn dÇm ngang, ¸p dông khi chiÒu cao kiÕn tróc cña cÇu kh«ng h¹n chÕ. Trong tr−êng hîp nμy, dÇm däc ®Æt ngay trªn ®Ønh dÇm ngang vμ ®−îc liªn kÕt víi dÇm ngang b»ng 1 b¶n tam gi¸c hoÆc cã thÓ t¸n ®inh hay b¾t bul«ng liªn kÕt biªn d−íi cña dÇm däc vμo biªn trªn cña dÇm ngang. 2 3 3 2 4 4 5 5 1 6 6 1 1. DÇm ngang 2. DÇm däc 3. B¶n tam gi¸c 4. ThÐp gãc liªn kÕt dÇm däc víi b¶n tam gi¸c 5. ThÐp gãc liªn kÕt dÇm ngang víi b¶n tam gi¸c 6.S −ên t¨ng c−êng H×nh 3.53: CÊu t¹o liªn kÕt tÇng gi÷a dÇm däc vμ dÇm ngang Theo cÊu t¹o trªn th× dÇm däc cÊu t¹o liªn tôc. §Ó gi¶m bít øng suÊt phô ph¸t sinh trong dÇm do biÕn d¹ng cña thanh biªn dμn chñ, c¸ch liªn kÕt nμy ph¶i ®¶m b¶o cho dÇm däc cã kh¶ n¨ng di ®éng däc ®−îc vμ ng−êi ta th−êng ®Æt ®Çm däc trªn 1 gèi tiÕp tuyÕn. −u ®iÓm cña c¸ch cÊu t¹o nμy lμ kÕt cÊu ®¬n gi¶n vμ l¾p r¸p dÔ dμng nh−ng nh−îc ®iÓm lμ chiÒu cao kiÕn tróc lín. 4.2.2-Liªn kÕt ®ång møc: Liªn kÕt ®ång møc lμ liªn kÕt sao cho biªn trªn cña dÇm däc vμ dÇm ngang ®Æt ngang b»ng nhau. C¸ch nμy ¸p dông phæ biÕn nhÊt v×: • ChiÒu cao kiÕn tróc nhá mμ kÕt cÊu l¹i v÷ng ch¾c. • B¶n mÆt cÇu trong tr−êng hîp nμy kª lªn hÖ thèng dÇm däc + dÇm ngang còng dÔ dμng h¬n. • ë ®©y biªn trªn cña dÇm däc ®−îc nèi liÒn b»ng b¶n con c¸ nªn ®¶m b¶o cho dÇm lμm viÖc cã tÝnh liªn tôc. 4.2.2.1-Liªn kÕt dïng b¶n con c¸ ë biªn trªn: Ch−¬ng III: CÊu t¹o chung cña cÇu thÐp - 89 -
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
2=>2