giáo trình bài giảng cầu thép

Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Bµi gi¶ng KÕt cÊu cÇu thÐp ®−êng s¾t vµ ®−êng bé NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 1/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Bµi gi¶ng KÕt cÊu cÇu thÐp ®−êng s¾t vµ ®−êng bé 3-2. Néi dung çc ch−¬ng môc 3-2-1: Ch−¬ng 1: Çc kh¸i niÖm chung vÒ cÇu thÐp 3-2-1-1 Môc ®Ých: Cung cÊp çc kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ kÕt cÊu nhÞp cÇu thÐp. Çc lo¹i vËt liÖu lµm cÇu phæ biÕn hiÖn nay: ThÐp, bª t«ng tõ ®ã dÉn d¾t ra... Çch ph©n lo¹i cÇu thÐp, cÇu bª t«ng 3-2-1-2 Çc néi dung chñ yÕu: ß 1. §Æc ®iÓm chung cña cÇu thÐp. - çc −u ®iÓm chÝnh so víi cÇu bª t«ng - çc khuyÕt ®iÓm chÝnh - çc vÝ dô minh ho¹ cho çc −u khuyÕt ®iÓm trªn: t¹i viÖt nam vµ trªn ThÕ giíi... ThÐp lµ vËt liÖu hoµn chØnh ®−îc dïng réng r·i trong tÊt c¶ mäi ngµnh c«ng nghiÖp còng nh− trong ®êi sèng hµng ngµy vµ trong ngµnh x©y dùng cÇu nãi riªng. §Æc ®iÓm næi bËt cña thÐp lµ tÝnh chÞu lùc cao øng víi mäi lo¹i øng suÊt (kÐo, nÐn, uèn c¾t vµ xo¾n...) do ®ã cã thÓ dïng ®Ó x©y dùng tÊt c¶ çc lo¹i cÇu kh¸c nhau nh− dÇm, giµn, vßm, hÖ treo vµ çc hÖ liªn hîp. HiÖn nay nhÞp lín nhÊt cña cÇu vßm bª t«ng cèt thÐp hay cÇu d©y v¨ng cã dÇm cøng b»ng BTCT cßn d−íi 500m trong khi cã cÇu giµn thÐp ®· ®¹t 550m cÇu d©y v¨ng dÇm cøng b»ng thÐp ®· ®¹t 1000m vµ cÇu treo ®¹t 2000m vµ ®ang cã nhiÒu dù ¸n cÇu treo cã nhÞp tíi 5000m. Tõ çc ®Æc ®iÓm chÝnh trªn dÉn tíi cÇu thÐp cã çc −u nh−îc ®iÓm chÝnh sau: −u ®iÓm: - ThÐp cã kh¶ n¨ng chÞu lùc cao - Träng l−îng b¶n th©n cña cÇu thÐp nhá h¬n so víi cÇu bª t«ng, cÇu ®¸... - ThÐp cã m« ®uyn ®µn håi cao nªn cÇu thÐp cã ®é cøng ®ñ ®¸p øng ®iÒu kiÖn khai th¸c b×nh th−êng, mÆt kh¸c nhê tÝnh dÎo cña thÐp nªn cÇu thÐp cã kh¶ n¨ng chÞu t¸c dông cña t¶i träng xung kÝch. - ThÐp lµ vËt liÖu dÔ gia c«ng nªn cã thÓ chÕ t¹o thµnh nhiÒu h×nh d¹ng thÝch hîp víi çc lo¹i cÇu kh¸c nhau. CÇu thÐp dÔ c«ng nghiÖp ho¸, dÔ vËn chuyÓn, l¾p r¸p do ®ã dÔ ®¶m b¶o chÊt l−îng vµ rót ng¾n thêi gian thi c«ng ë c«ng tr−êng. - Çc h×nh thøc liªn kÕt trong cÇu thÐp rÊt phong phó: hµn, t¸n ®inh, bul«ng ... çc h×nh thøc liªn kÕt nµy dÔ thùc hiÖn cµng t¹o ®iÒu kiÖn cho cÇu thÐp cã kh¶ n¨ng c«ng nghiÖp ho¸ cao. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 2/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Tuy nhiªn cÇu thÐp còng cã nh÷ng nh−îc ®iÓm sau: - ë m«i tr−êng Èm, mÆn, axits thÐp dÔ bÞ rØ do ®ã lµm gi¶m tuæi thä cña c«ng tr×nh, mÊt nhiÒu c«ng søc vµ kinh phÝ duy tu b¶o d−ìng. §Ó kh¾c phôc ng−êi ta th−êng dïng thÐp kh«ng rØ hoÆc dïng s¬n nh−ng còng chØ cã t¸c dông trong kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh. ß 2. Çc s¬ ®å tÜnh häc cña cÇu thÐp. - CÇu dÇm( cÇu dÇm gi¶n ®¬n, cÇu dÇm liªn tôc) - CÇu sµi Gßn-D¹ng cÇu dÇm liªn tôc mÆt c¾t thay ®æi CÇu giµn (cÇu giµn gi¶n ®¬n, cÇu giµn liªn tôc) CÇu Th¨ng Long-D¹ng kÕt cÊu giµn - CÇu vßm CÇu vßm thÐp - CÇu d©y v¨ng NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 3/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 CÇu BÝnh-D¹ng kÕt cÊu cÇu d©y v¨ng CÇu treo d©y vâng CÇu Treo d©y vâng (CÇu ThuËn Ph−íc) CÇu Salazar (Bå §µo Nha) VÏ h×nh minh ho¹ cho mçi d¹ng kÕt cÊu, tõ ®ã ®−a ra ®−îc tÝnh linh ho¹t cña lo¹i vËt liÖu thÐp ß 3. VËt liÖu lµm cÇu thÐp. - thÐp lµm dÇm chñ - thÐp lµm çc bé phËn liªn kÕt - thÐp cÊu t¹o d©y v¨ng vµ çp treo trong cÇu d©y v¨ng vµ cÇu treo d©y vâng B¶ng 6.4.1.1 - Çc ®Æc tÝnh c¬ häc tèi thiÓu cña thÐp kÕt cÊu theo h×nh d¸ng, c−êng ®é vµ chiÒu dµy Ký hiÖu AASHTO Ký hiÖu ASTM t−¬ng ®−¬ng ChiÒu dµy cña çc b¶n, mm ThÐp h×nh C−êng ®é chÞu kÐo NguyÔn H÷u H−ng ThÐp kÕt cÊu ThÐp hîp kim thÊp c−êng ®é cao M270M CÊp 250 A 709M CÊp 250 M270M CÊp 345 A 709M CÊp 345 M270M CÊp 345W A 709M CÊp 345W ThÐp hîp kim thÊp t«i vµ ram M270M CÊp 485W A 709M CÊp 485W Tíi 100 Tíi 100 Tíi 100 Tíi 100 TÊt c¶ çc nhãm 400 TÊt c¶ çc nhãm 450 TÊt c¶ çc nhãm 485 Kh«ng ¸p dông 620 ThÐp hîp kim t«i & ram, c−êng ®é ch¶y dÎo cao M270M Çc cÊp 690/690 W A 709M Çc cÊp 690/690 W Trªn 65 Tíi 65 ®Õn 100 Kh«ng Kh«ng ¸p dông ¸p dông 760 690 Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 4/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp nhá nhÊt, Fu, MPa §iÓm ch¶y nhá nhÊt hoÆc c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt Fy, MPa 250 3/2008 345 345 485 690 620 B¶ng 6.4.2-1 - Çc ®Æc tÝnh c¬ häc tèi thiÓu cña çc chèt, çc con l¨n vµ çc con l¾c theo kÝch th−íc vµ c−êng ®é Ký hiÖu AASHTO víi çc giíi h¹n kÝch th−íc M169 ®−êng kÝnh 100mm hoÆc nhá h¬n M102 ®Õn ®−êng kÝnh 500 mm M102 ®Õn ®−êng kÝnh 500 mm M102 ®Õn ®−êng kÝnh 250 mm M102 ®Õn ®−êng kÝnh 500 mm Ký hiÖu ASTM, cÊp hoÆc h¹ng A108 Çc cÊp 1016 ®Õn 1030 A668 H¹ng C A668 H¹ng D A668 H¹ng F A668 H¹ng G 250 230 260 345 345 §iÓm ch¶y nhá nhÊt Fy, MPa 6.4.3. Bul«ng, ®ai èc vµ vßng ®Öm 6.4.3.1. Bul«ng Çc bul«ng ph¶i tu©n theo mét trong çc tiªu chuÈn sau ®©y: • Tiªu chuÈn kü thuËt ®èi víi çc bul«ng vµ ®inh t¸n thÐp cacbon, c−êng ®é chÞu kÐo 420 MPa, ASTM A307 • Tiªu chuÈn kü thuËt ®èi víi çc bul«ng c−êng ®é cao cho çc liªn kÕt thÐp kÕt cÊu víi c−êng ®é kÐo tèi thiÓu 830MPa ®èi víi çc ®−êng kÝnh tõ 16mm tíi 27mm vµ 725MPa ®èi víi çc ®−êng kÝnh tõ 30mm tíi 36mm, AASHTO M164M (ASTM A325M), hoÆc • Tiªu chuÈn kü thuËt ®èi víi çc bul«ng c−êng ®é cao, çc h¹ng 10.9 vµ 10.9.3 cho çc liªn kÕt thÐp kÕt cÊu, AASHTO M253M (ASTM A490M). Çc bul«ng lo¹i 1 nªn sö dông víi çc thÐp kh¸c víi thÐp cã xö lý chèng ¨n mßn. Çc bul«ng lo¹i 3 tu©n theo ASTM A325M hoÆc ASTM A490M ph¶i ®−îc sö dông víi çc thÐp cã xö lý chèng ¨n mßn. AASHTO M164 (ASTM A325M), lo¹i 1, çc bul«ng cã thÓ hoÆc tr¸ng kÏm nhóng nãng phï hîp víi AASHTO M232 (ASTM A153), H¹ng C, hoÆc tr¸ng kÏm b»ng c¬ häc phï hîp AASHTO M298 (ASTM B695), H¹ng 345 (50). Çc bul«ng tr¸ng kÏm ph¶i ®−îc thÝ nghiÖm kÐo sau khi tr¸ng kÏm, nh− AASHTO M164 (ASTM A325M) yªu cÇu. Çc bul«ng AASHTO M253M (ASTM A490M) kh«ng ®−îc tr¸ng kÏm. Çc vßng ®Öm, ®ai èc vµ bul«ng cña bÊt cø liªn kÕt nµo ph¶i ®−îc tr¸ng kÏm theo cïng ph−¬ng ph¸p. Çc ®ai èc cÇn ®−îc phñ lªn nhau tíi sè l−îng tèi thiÓu yªu cÇu ®èi víi l¾p ghÐp linh kiÖn liªn kÕt, vµ ph¶i ®−îc b«i tr¬n b»ng dÇu nhên cã mµu s¾c tr«ng thÊy ®−îc. 6.4.3.2. §ai èc Trõ chó thÝch ë d−íi, çc ®ai èc cho çc bul«ng AASHTO M164M (ASTM A325M) ph¶i tu©n theo tiªu chuÈn kü thuËt ®èi víi çc ®ai èc thÐp çcbon vµ hîp kim, AASHTO M291M (ASTM A563M), çc cÊp 12, 10S3, 8S, 8S3, 10 vµ 10S hoÆc tiªu chuÈn kü thuËt ®èi víi çc ®ai èc thÐp çcbon vµ hîp kim cho çc bul«ng lµm viÖc d−íi ¸p suÊt cao vµ nhiÖt ®é cao, AASHTO M292M (ASTM A194M), çc cÊp 2 vµ 2H. Çc ®ai èc cho bul«ng cña AASHTO M253M (ASTM A490M) ph¶i tu©n theo çc yªu cÇu cña AASHTO M291M (ASTM A563M) çc cÊp 12 vµ 10S3 hoÆc AASHTO M292M (ASTM A194M) cÊp 2H. Çc ®ai èc ®Ó tr¸ng kÏm ph¶i ®−îc xö lý nhiÖt, cÊp 2H, 12 hoÆc 10S3. Çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.4.3.1 ph¶i ®−îc ¸p dông. Çc ®ai èc ph¶i cã ®é cøng tèi thiÓu lµ 89HRB. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 5/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Çc ®ai èc ®Ó sö dông theo AASHTO M164M (ASTM A325M), çc bul«ng lo¹i 3 ph¶i lµ cÊp C3 hoÆc DH3. Çc ®ai èc ®Ó sö dông theo AASHTO M253M (ASTM A490M), çc bul«ng lo¹i 3 ph¶i lµ cÊp DH3. 6.4.3.3. Vßng ®Öm Çc vßng ®Öm ph¶i tu©n theo tiªu chuÈn kü thuËt ®èi víi çc vßng ®Öm thÐp t«i, ASTM F43 GM). Çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.4.3.1 ph¶i ®−îc ¸p dông cho çc vßng ®Öm tr¸ng kÏm. 6.4.3.4. Çc linh kiÖn liªn kÕt tïy chän Çc linh kiÖn liªn kÕt kh¸c hoÆc çc côm linh kiÖn liªn kÕt cho ®Õn nay kh«ng ®−îc quy ®Þnh cã thÓ ®−îc sö dông tïy theo sù chÊp thuËn cña kü s−, miÔn lµ chóng ®¸p øng çc ®iÓm sau ®©y: • Çc vËt liÖu, çc yªu cÇu s¶n xuÊt vµ thµnh phÇn hãa häc cña AASHTO M164M (ASTM A325M) hoÆc AASHTO M253M (ASTM A490M), • Çc yªu cÇu ®Æc tÝnh c¬ häc cña cïng quy tr×nh trong çc thÝ nghiÖm theo kÝch th−íc thùc, vµ • §−êng kÝnh th©n vµ çc khu vùc Ðp tùa d−íi ®Çu vµ ®ai èc, hoÆc bé phËn t−¬ng ®−¬ng cña chóng, kh«ng ®−îc nhá h¬n çc th«ng sè quy ®Þnh cho mét bul«ng vµ ®ai èc cã cïng çc kÝch th−íc danh ®Þnh ®−îc m« t¶ trong çc §iÒu 6.4.3.1 vµ 6.4.3.2. Çc linh kiÖn liªn kÕt ®Ó lùa chän nh− thÕ cã thÓ kh«ng gièng çc kÝch th−íc kh¸c cña bul«ng, ®ai èc vµ vßng ®Öm quy ®Þnh trong çc §iÒu 6.4.3.1 ®Õn 6.4.3.3. 6.4.4. §inh neo chÞu c¾t Çc ®inh neo chÞu c¾t ph¶i ®−îc lµm tõ çc thanh thÐp kÐo nguéi, çc cÊp 1015, 1018 hoÆc 1020, khö mét phÇn hoÆc khö hoµn toµn «xy, tu©n theo AASHTO M169 (ASTM A108) - Tiªu chuÈn kü thuËt ®èi víi çc thanh thÐp çcbon gia c«ng nguéi, chÊt l−îng tiªu chuÈn, vµ ph¶i cã giíi h¹n ch¶y nhá nhÊt lµ 345 MPa vµ c−êng ®é chÞu kÐo lµ 400MPa. NÕu sù nãng ch¶y dïng ®Ó gi÷ çc mò ®inh th× thÐp dïng cho çc mò ph¶i lµ cÊp çcbon thÊp phï hîp víi hµn vµ ph¶i tu©n theo ASTM A109M - Tiªu chuÈn kü thuËt ®èi víi thÐp, çcbon, thÐp l¸ çn nguéi. 6.4.5. Kim lo¹i hµn Kim lo¹i hµn ph¶i tu©n theo çc yªu cÇu cña Quy ph¹m Hµn cÇu D1.5 ANSI/AASHTO/AWS. 6.4.8.4. D©y çp cÇu D©y çp cÇu ph¶i tu©n theo ASTM A586 - Tiªu chuÈn kü thuËt ®èi víi d©y çp kÕt cÊu sîi thÐp bäc kÏm song song vµ xo¾n, hoÆc ASTM A603 - Tiªu chuÈn ®èi víi çp thÐp kÕt cÊu bäc kÏm. ß 4. S¬ l−îc lÞch sö vµ ph−¬ng h−íng ph¸t triÓn cña cÇu thÐp. - Giíi thiÖu c©y cÇu thÐp ®Çu tiªn trªn thÕ giíi xuÊt hiÖn (thêi gian, ®Þa ®iÓm, çc th«ng sè kü thuËt vµ cßn khai th¸c hay ®· bÞ ph¸ huû) - LÞch sö ph¸t triÓn cña cÇu thÐp g¾n liÒn víi lÞch sö ph¸t triÓn cña viÖc chÕ t¹o vËt liÖu thÐp - Giíi thiÖu theo çc d¹ng kÕt cÊu: cÇu dÇm, cÇu giµn, cÇu vßm, cÇu d©y v¨ng vµ cÇu treo d©y vâng trªn thÕ giíi vµ ë t¹i ViÖt Nam - Ph−¬ng h−íng ph¸t triÓn trªn thÕ giíi vµ ë ViÖt Nam CÇu thÐp ra ®êi vµ ph¸t triÓn cïng víi sù lín m¹nh cña c«ng nghÖ luyÖn kim trªn thÕ giíi. Tuy nhiªn ngay tõ nh÷ng n¨m ®Çu cña kû nguyªn tr−íc ng−êi Trung Quèc vµ ng−êi Ên §é ®· biÕt dïng d©y xÝch b»ng s¾t ®Ó lµm çc cÇu treo, cho ®Õn thÕ kû 17 çc cÇu t−¬ng tù míi ®−îc x©y dùng ë ch©u ¢u vµ ch©u Mü. Kho¶ng thÕ kû thø 18, c«ng nghiÖp luyÖn kim cña ch©u ¢u cßn ë giai ®o¹n ®Çu trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn. Çc s¶n phÈm chÝnh lµ gang vµ s¾t. Gang chÞu uèn vµ chÞu NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 6/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 kÐo kÐm nªn nh÷ng chiÕc cÇu gang ®Çu tiªn th−êng lµm d−íi d¹ng vßm, cã kÕt cÊu gièng nh− cÇu gç thêi bÊy giê. Vßm ®−îc chia lµm nhiÒu thanh liªn kÕt víi nhau b»ng bul«ng vµ chèt. ChiÕc cÇu Gang ®Çu tiªn thuéc lo¹i nµy ®−îc x©y dùng ë Anh qua s«ng Severn 1776-1779. CÇu Ker-bet-z¬ qua s«ng Neva ë Saint Peterbourg (Nga) x©y dùng n¨m 1850. CÇu gåm 7 nhÞp vßm tõ 52 ®Õn 48m, çc thanh vßm cã tiÕt diÖn h×nh ch÷ I. Kho¶ng ®Çu thÕ kû 19 cÇu treo ë Ph¸p ®· cã nhÞp tíi 265m (cÇu Fr©y-bua x©y dùng n¨m 1834). CÇu S¬-giª-tren-n−i qua s«ng Danube ë Budapest Hung Ga Ri, cã nhÞp chÝnh 203m. CÇu Britania qua vÞnh Menai ë Anh x©y dùng n¨m 1846-1850, cÇu cã d¹ng liªn tôc hai nhÞp theo s¬ ®å 2x(70+140)m … ß 5. Tæng quan vÒ çc c«ng nghÖ x©y dùng cÇu thÐp. - Giíi thiÖu çc c«ng nghÖ x©y dùng cÇu thÐp ë ViÖt nam tõ tr−íc ®Õn nay - −u khuyÕt ®iÓm cña tõng lo¹i - LÊy vÝ dô minh ho¹ 5.1 Ph−¬ng ph¸p l¾p ®Æt b»ng cÇn cÈu Lµ ph−¬ng ph¸p ®¬n gi¶n nhÊt, gi¶m thêi gian vµ c«ng søc lao l¾p, tuy nhiªn ph−¬ng ph¸p nµy chØ øng dông ®−îc cho nh÷ng nhÞp nhá, ®ßi hái cÇn cÈu cã søc n©ng vµ tÇm v−¬n xa thÝch hîp. Khi l¾p b»ng cÇn cÈu, c¨n cø vµo träng l−îng cña khèi dÇm cÇn n©ng vµ vÞ trÝ ®Æt dÇm ®Ó chän lo¹i cÇn cÈu thÝch hîp, ®ång thêi chuÈn bÞ ®−êng cho cÇn cÈu di chuyÓn. CÇn cÈu cã thÓ ch¹y b»ng b¸nh lèp hoÆc ch¹y trªn ray. NhiÒu tr−êng hîp cÇn cÈu ®Æt trªn phao næi, kÕt cÊu nhÞp còng ®Æt trªn phao næi, trong tr−êng hîp nµy l¾p ®Æt kÕt cÊu nhÞp rÊt thuËn lîi. Tr−êng hîp kÕt cÊu nhÞp dµi, cÇn cÈu kh«ng ®ñ kh¶ n¨ng ng−êi ta ph¶i lµm thªm trô t¹m, l¾p ®Æt tõng khèi, kiÓm tra råi nèi dÇm l¹i sau ®ã míi th¸o dì trô t¹m. 5.2 Ph−¬ng ph¸p l¾p hÉng vµ nöa hÉng Tr−íc tiªn ng−êi ta l¾p mét nhÞp trªn bê hoÆc mét ®o¹n nhÞp ®Çu tiªn trªn ®µ gi¸o sau ®ã dïng cÇn cÈu l¾p hÉng çc nhÞp hoÆc çc ®o¹n tiÕp theo. ph−¬ng ph¸p l¾p cÇu t¹i vÞ trÝ kh«ng cÇn ®µ gi¸o nh− vËy gäi lµ ph−¬ng ph¸p l¾p hÉng. NÕu trong qu¸ tr×nh l¾p hÉng cã bè trÝ thªm çc trô t¹m ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng lËt hoÆc b¶o ®¶m cho øng suÊt biÕn d¹ng kh«ng v−ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp th× gäi lµ l¾p b¸n hÉng hay l¾p nöa hÉng. Ph−¬ng ph¸p l¾p hÉng vµ l¾p nöa hÉng dïng khi x©y dùng cÇu qua s«ng s©u, s«ng cã th«ng thuyÒn. Ph−¬ng ph¸p l¾p hÉng vµ l¾p nöa hÉng ®−êng di chuyÓn cña cÇn cÈu ®Æt ngay trªn phÇn kÕt cÊu nhÞp ®· l¾p ®Æt tr−íc. khi dïng ph−¬ng ph¸p l¾p nöa hÉng çc trô t¹m nªn bè trÝ vµo ®óng vÞ trÝ mèi nèi dÇm chñ ®Ó thi c«ng mèi nèi dÔ dµng vµ ®¶m b¶o chÊt l−îng. Trong cÇu dÇm thÐp liªn hîp BTCT, th«ng th−êng dÇm thÐp ®−îc lao tr−íc b¶n BTCT ®−îc ®æ hoÆc l¾p sau. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 7/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Ph−¬ng ph¸p l¾p hÉng vµ b¸n hÉng cã thÓ tiÕn hµnh tõ mè nµy sang mè kia hoÆc tõ hai mè l¹i råi hîp long ë gi÷a. 30.60 30.60 24.837 17.937 14.937 Trô t¹m 16.00 13.00 13.00 5.3 Ph−¬ng ph¸p lao kÐo däc Theo ph−¬ng ph¸p nµy kÕt cÊu nhÞp ®−îc l¾p trªn nÒn ®−êng dÉn vµo cÇu, sau khi mè trô ®ñ c−êng ®é chÞu lùc míi kÐo cÇu vµo vÞ trÝ. Khi lao kÐo däc kÕt cÊu nhÞp cã thÓ l¾p trªn nÒn ®−êng cã cao ®é b»ng cao ®é ®Ønh mè trô, t−êng ®Ønh còng ch−a x©y ®ñ cao ®é sau khi lao kÐo míi ®¾p ®−êng vµ ®æ BT t−êng ®Ønh ®ñ cao ®é, nh− vËy khi lao tr¸nh bít viÖc kÝch h¹ dÇm tèn thêi gian vµ c«ng søc, trô t¹m còng kh«ng ph¶i lµm cao. Còng nh− l¾p hÉng khi lao trùc tiÕp trªn çc trô chÝnh, biÖn ph¸p nµy th−êng ®−îc sö dông cho çc cÇu nhiÒu nhÞp, khi ®ã nèi liªn tôc çc nhÞp, do ®ã nhÞp sau lµm ®èi träng cho nhÞp hÉng khi ®ang lao. Khi lao c¶ hai nhÞp th× ®é vâng ë ®Çu mót th−êng lín do ®ã ng−êi ta cßn lao däc theo çc ph−¬ng ph¸p kh¸c. Ph−¬ng ph¸p dïng mòi dÉn kÕt hîp víi më réng trô Ph−¬ng ph¸p lµm thªm trô t¹m, kÝch th−íc vµ vÞ trÝ trô t¹m ®−îc tÝnh to¸n tõ ®iÒu kiÖn chèng lËt, ®iÒu kiÖn bÒn vµ ®é vâng cña kÕt cÊu nhÞp, ®ång thêi còng ph¶i tÝnh ®Õn chç ®Æt con l¨n vµ thao t¸c cho c«ng nh©n khi lao cÇu. Ph−¬ng ph¸p nµy th−êng ®−îc sö dông khi lao kÐo däc, nhÊt lµ khi cÇu cã mét nhÞp kh«ng thÓ nèi liªn tôc khi lao Ph−¬ng ph¸p lµm trô næi. Ph−¬ng ph¸p nµy th−êng ®−îc sö dông khi s«ng s©u lµm trô t¹m tèn kÐm NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 8/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 ThiÕt bÞ chÝnh ®Ó kÐo cÇu lµ têi kÐo, têi h·m, puli, móp, çp, kÝch §−êng tr−ît trªn g¾n vµo biªn d−íi dÇm còng cã thÓ lµ çnh d−íi dÇm. Mòi dÉn Têi kÐo MNTC:17.30 NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 9/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 3-2-2: Ch−¬ng2: KÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm thÐp gi¶n ®¬n. 3-2-2-1. Môc ®Ých: Trang bÞ çc kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ cÊu t¹o chung cña kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm thÐp. 3-2-2-2. Çc néi dung chñ yÕu: ß 1. Kh¸i niÖm chung (0,5tiÕt) - CÇn lµm râ thÕ nµo lµ cÇu dÇm thÐp gi¶n ®¬n Minh ho¹ qua çc s¬ ®å tÜnh häc (vÏ h×nh) Liªn hÖ l¹i bµi çc s¬ ®å tÜnh häc cña cÇu thÐp, cÇu thÐp cã rÊt nhiÒu kiÓu d¹ng kh¸c nhau, tuy vËy cã thÓ ph©n cÇu thÐp thµnh ba hÖ thèng chÝnh: HÖ cÇu kiÓu dÇm HÖ cÇu kiÓu vßm HÖ cÇu kiÓu treo VËy cÇu dÇm thÐp thuéc hÖ cÇu kiÓu dÇm vµ cã kÕt cÊu chÞu lùc chÝnh lµ b»ng thÐp, cÇn ph©n biÖt cÇu dÇm thÐp víi cÇu dÇm thÐp liªn hîp bª t«ng cèt thÐp Çc mÆt c¾t liªn hîp ®−îc ®Þnh nghÜa lµ nh÷ng mÆt c¾t gåm mét b¶n mÆt bª t«ng liªn kÕt víi mét mÆt c¾t thÐp b»ng liªn kÕt chèng c¾t phï hîp víi §iÒu 6.10.7.4 vµ cã thÓ ¸p dông cho çc hÖ b¶n mÆt kh¸c ®−îc chøng minh ®¶m b¶o cã t¸c dông liªn hîp vµ chèng uèn ngang. §iÒu 6.10.7.4. Çc neo chèng c¾t Trong çc mÆt c¾t liªn hîp, ph¶i lµm çc neo ch÷ U hoÆc neo ®inh chèng c¾t ë mÆt tiÕp xóc gi÷a b¶n mÆt cÇu bª t«ng vµ mÆt c¾t thÐp ®Ó chÞu lùc c¾t ë mÆt tiÕp xóc. ë çc cÊu kiÖn liªn hîp nhÞp gi¶n ®¬n ph¶i lµm çc neo chèng c¾t suèt chiÒu dµi cña nhÞp. ë çc cÇu liªn hîp liªn tôc th−êng nªn lµm çc neo chèng c¾t suèt chiÒu dµi cÇu. Trong çc vïng uèn ©m ph¶i lµm çc neo chèng c¾t ë n¬i mµ cèt thÐp däc ®−îc xem lµ mét phÇn cña mÆt c¾t liªn hîp. MÆt kh¸c, çc neo chèng c¾t kh«ng cÇn ph¶i lµm trong çc vïng uèn ©m, nh−ng ph¶i ®Æt çc neo bæ sung ë trong vïng cña çc ®iÓm uèn tÜnh t¶i theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.4.3. ë n¬i mµ çc neo chèng c¾t ®−îc sö dông trong çc vïng uèn ©m, cèt thÐp däc ph¶i ®−îc kÐo dµi vµo vïng uèn d−¬ng theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.1.2 ß 2. CÊu t¹o hÖ dÇm chñ (2tiÕt) NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 10/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 - Çc d¹ng mÆt c¾t ngang dÇm chñ vµ cÊu t¹o (vÏ h×nh) - Çc kÝch th−íc c¬ b¶n cña çc d¹ng mÆt c¾t ngang dÇm chñ-vÏ h×nh vµ lÊy çc vÝ dô minh ho¹ kiÓm chøng çc sè liÖu - S−ên t¨ng c−êng (s−ên t¨ng c−êng ®øng, s−ên t¨ng c−êng däc) lµm râ nguyªn nh©n cã s−ên t¨ng c−êng vµ çc vÞ trÝ cÇn bè trÝ-gi¶i thÝch ®Þnh tÝnh - CÊu t¹o vµ çc kÝch th−íc s−ên t¨ng c−êng 2.1 Çc d¹ng mÆt c¾t ngang dÇm chñ CÇu dÇm thÐp th−êng cã çc d¹ng mÆt c¾t ngang nh− sau: a) b) H×nh 2.1 a-mÆt c¾t ngang cÇu dÇm ®Æc b-mÆt c¾t ngang cÇu dÇm hép MÆt c¾t ngang cÇu dÇm thÐp cã thÓ lµm b»ng çc thÐp h×nh s½n cã hoÆc ®−îc tæ hîp tõ çc thÐp ®Þnh h×nh s½n cã. Liªn kÕt ®Ó t¹o ra çc mÆt c¾t tæ hîp cã thÓ lµ bul«ng, ®inh t¸n vµ hµn. Do çc d¹ng mÆt c¾t ngang trªn ®Òu cã thÓ quy ®æi vÒ mÆt c¾t ch÷ I nªn ®Ó cho thuËn tiÖn cho viÖc nghiªn cøu, tõ ®©y chóng ta chØ tËp trung ®i nghiªn cøu mÆt c¾t cã d¹ng nh− h×nh d−íi ®©y X¸c ®Þnh çc kÝch th−íc c¬ b¶n cña dÇm thÐp NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 11/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp bf d Dc tf bf: chiÒu réng b¶n çnh trªn tf: chiÒu dµy b¶n çnh trªn tw: chiÒu dµy s−ên dÇm bb: chiÒu réng b¶n çnh d−íi tb: chiÒu dµy b¶n çnh d−íi d: chiÒu cao dÇm thÐp 3/2008 tb tw bb Çc kÝch th−íc c¬ b¶n cña dÇm thÐp ph¶i tho¶ m·n çc yªu cÇu cÊu t¹o sau: C¨n cø trªn viÖc nghiªn cøu vÒ uèn, çc tû lÖ cÊu t¹o cña mÆt c¾t ch÷ I ph¶i tho¶ m·n çc ®iÒu sau ®©y trong tÊt c¶ çc giai ®o¹n thi c«ng vµ trong tr¹ng th¸i cuèi cïng. Trong môc 6.10.2.2, fc vµ Dc ph¶i ®−îc lÊy sao thÝch hîp víi ®iÒu kiÖn ®ang nghiªn cøu. 6.10.2.1. Çc tû lÖ cÊu t¹o chung Çc cÊu kiÖn uèn ph¶i ®−îc cÊu t¹o theo tû lÖ sao cho: 0,1 ≤ I yc ≤ 0,9 Iy ( 6.10.2.1-1) trong ®ã : Iy = m« men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t thÐp ®èi víi trôc th¼ng ®øng trong mÆt ph¼ng cña b¶n bông (mm4) Iyc = m« men qu¸n tÝnh cña b¶n çnh chÞu nÐn cña mÆt c¾t thÐp quanh trôc ®øng trong mÆt ph¼ng cu¶ b¶n bông (mm4). 6.10.2.2. §é m¶nh cña b¶n bông. B¶n bông dÇm ph¶i ®−îc cÊu t¹o sao cho: Khi kh«ng cã s−ên t¨ng c−êng däc 2D c E ≤ 6,77 tw fc (6.10.2.2.1). Khi cã s−ên t¨ng c−êng däc 2D c E ≤ 11,63 tw fc (6.10.2.2-2) trong ®ã: Dc = chiÒu cao cña b¶n bông chÞu nÐn trong ph¹m vi ®µn håi (mm) fc = øng suÊt ë b¶n çnh chÞu nÐn do lùc tÝnh to¸n (Mpa) + X¸c ®Þnh chiÒu cao cña dÇm thÐp ChiÒu cao cña dÇm x¸c ®Þnh phô thuéc vµo çc ®iÒu kiÖn sau ®©y: 1. Träng l−îng b¶n th©n dÇm ph¶i cè g¾ng nhá nhÊt (giíi h¹n trªn) 2. §é cøng cña dÇm trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng ph¶i tho¶ m·n yªu cÇu vÒ ®é vâng qui ®Þnh (giíi h¹n d−íi) 3. KÝch th−íc vµ träng l−îng cña çc m¶nh dÇm ph¶i ®¸p øng ®−îc vÒ ®iÒu kiÖn chuyªn chë vµ lao l¾p; 4. ChiÒu cao kiÕn tróc cña kÕt cÊu nhÞp nªn rÊt nhá ®Ó gi¶m bít khèi l−îng ®−êng dÉn vµo cÇu; 5. Sö dông tèt çc tÊm thÐp çn cã kÝch th−íc th«ng th−êng mµ kh«ng ph¶i cÊu t¹o mèi nèi däc. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 12/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Dùa vµo nh÷ng tÝnh to¸n lý thuyÕt kÕt hîp çc sè liÖu thùc tÕ th× chiÒu cao kinh tÕ nhÊt cña dÇm chñ cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: d= α .M Fy.t w Trong ®ã : M: m« men uèn tÝnh to¸n; Fy: c−êng ®é tÝnh to¸n cña thÐp lµm dÇm chñ; tw: bÒ dµy tÊm thÐp lµm s−ên dÇm; α : hÖ sè b»ng 2,5 - 2,7. Trong cÇu xe löa nhÞp ®¬n gi¶n kho¶ng 30m trë l¹i th× chiÒu cao dÇm lÊy 1/9 1/13 chiÒu dµi nhÞp. §èi víi nhÞp lín nÕu cã cÊu t¹o m¸ng ®¸ ba l¸t bª t«ng cèt thÐp vµ cho tham gia chÞu lùc cïng víi dÇm thÐp, chiÒu cao dÇm cã thÓ chän trong ph¹m vi 1/10 - 1/15 chiÒu dµi nhÞp. Trong cÇu « t« chiÒu cao dÇm ®¬n gi¶n th−êng lÊy b»ng 1/12 - 1/20 cña nhÞp. Còng gièng nh− cÇu bª t«ng cèt thÐp, xuÊt ph¸t tõ nguyªn t¾c gi¶m bít träng l−îng dÇm tíi møc nhá nhÊt, cÇu liªn tôc vµ mót thõa lµm theo s¬ ®å nhÞp biªn nhá h¬n so víi nhÞp gi÷a vµ th−êng b»ng 0.75 - 0.80 cña nhÞp gi÷a. Tuy nhiªn do çc ®iÒu kiÖn vÒ th«ng th−¬ng ë d−íi cÇu, v−ît qua ®−êng «t« ch¹y däc hai bªn bê s«ng, tû sè gi÷a çc nhÞp cã thÓ ra ngoµi ph¹m vi trªn. Víi çc nhÞp võa kh«ng qu¸ 60m, chiÒu cao dÇm ®−îc lùa chän kh«ng thay ®æi vµ b»ng 1/15 - 1/20 chiÒu dµi nhÞp. Víi çc nhÞp lín, chiÒu cao dÇm lµm thay ®åi t¨ng dÇn vµo çc vÞ trÝ gèi gi÷a. NÕu chiÒu cao t¨ng theo ®−êng th¼ng b»ng h×nh thøc cÊu t¹o vót th× t¹i gèi chiÒu cao dÇm b»ng 1.2 - 1.3 chiÒu cao dÇm t¹i gi÷a nhÞp. Khi nhÞp lín, dÇm lµm víi chiÒu cao thay ®æi theo ®−êng cong vµ th−êng ng−êi ta cho b¶n mÆt cÇu cïng tham gia lµm viÖc víi dÇm chñ, th× chiÒu cao dÇm cã thÓ ®¹t tíi 1/45 - 1/60 chiÒu dµi nhÞp ®èi víi tiÕt diÖn gi÷a nhÞp vµ 1/20-130 ®èi víi tiÕt diÖn t¹i gèi. + X¸c ®Þnh chiÒu dµy s−ên dÇm BÒ dµy s−ên dÇm chän theo ®iÒu kiÖn tÝnh to¸n chÞu lùc c¾t vµ æn ®Þnh côc bé, nh−ng kh«ng ®−îc nhá h¬n 10 mm ®èi víi dÇm t¸n ®inh vµ 12 mm ®èi víi dÇm hµn. Quan hÖ gi÷a bÒ dµy vµ chiÒu cao s−ên dÇm cã thÓ ®Þnh theo biÓu thøc (1/12.5) d cho dÇm lµm b»ng thÐp than vµ (1/10) d cho dÇm lµm b»ng thÐp hîp kim thÊp, ë ®©y d lµ chiÒu cao cña s−ên dÇm (cm). ThÐp gãc biªn trong dÇm t¸n ®Þnh chän trªn c¬ së tÝnh to¸n vÒ lµm viÖc chÞu uèn cña dÇm, lµm sao cho chóng kÕt hîp cïng víi çc b¶n çnh ®Ó ®¹t ®ñ m« men chèng uèn yªu cÇu. Çc thÐp gãc nµy th−êng gi÷ kh«ng thay ®æi trong c¶ chiÒu dµi dÇm. Cì thÐp gãc nhá nhÊt ®Ó dïng lµm thÐp gãc biªn lµ 100x100x10 mm. + x¸c ®Þnh chiÒu réng cña b¶n çnh BÒ réng çc b¶n çnh kh«ng ®−îc nhá h¬n (2b + tw + 2x5) mm, trong ®ã b lµ bÒ réng b¶n çnh n»m ngang cña thÐp gãc çnh, tw lµ bÒ dµy cña s−ên dÇm, 5 mm lµ ®é NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 13/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 ch×a ra tèi thiÓu cña çc b¶n çnh v× kÝch th−íc cña chóng vµ cña çc thÐp gãc çnh cã thÓ cã sai lÖch. tf b Trong cÇu xe löa cã mÆt cÇu ®Æt tiÕp lªn dÇm thÐp, bÒ réng tèi thiÓu cña çc b¶n çnh lµ 240mm do ®iÒu kiÖn kª cña tµ vÑt. BÒ réng lín nhÊt cña çc b¶n çnh x¸c ®Þnh b»ng bÒ réng çnh ch×a ra (®èi víi hµng ®inh ngoµi cïng liªn kÕt chóng víi çc thÐp gãc çnh) theo ®iÒu kiÖn vÒ æn ®Þnh côc bé, kh«ng ®−îc v−ît qu¸ çc trÞ sè sau: - Trong cÇu xe löa lµ 10.tw vµ 0.3 m, - Trong cÇu « t« lµ 15.tw vµ 0.4 m; ë ®©y tw lµ bÒ dµy cña b¶n çnh. +X¸c ®Þnh chiÒu dµy cña b¶n çnh BÒ dµy cña b¶n çnh kh«ng nªn qu¸ 20 mm ®Ó dÓ b¶o ®¶m chÊt l−îng thÐp. Ngoµi ra nÕu çc b¶n çnh cã bÒ dµy nhá th× dÔ c¾t ®Ó cho biÓu ®å bao vËt liÖu lµ phï hîp nhÊt víi biÓu ®å m« men tÝnh to¸n vµ tiÕt kiÖm thÐp h¬n. Tuy nhiªn vÒ mÆt cÊu t¹o còng yªu cÇu çc b¶n çnh kh«ng ®−îc máng h¬n 10 mm. BÒ dµy lín nhÊt cña tÊt c¶ çc b¶n çnh bao gåm c¶ çnh thÐp gãc çnh vµ çc lo¹i b¶n nèi khèng chÕ bëi bÒ dµy cho phÐp theo ®iÒu kiÖn t¸n ghÐp cña ®inh t¸n 4.5d, nÕu t¸n ®inh b»ng hai bóa hoÆc m¸y t¸n lµ 5.5d, trong ®ã d lµ ®−êng kÝnh cña th©n ®inh t¸n. Bªn c¹nh ®ã còng cã qui ®Þnh vÒ sè l−îng çc ph©n tè l¾p ghÐp b»ng ®inh t¸n kh«ng ®−îc nhiÒu h¬n 7 nÕu t¸n b»ng hai bu¸ th× kh«ng ®−îc nhiÒu h¬n 8 ®èi víi ®inh ®−êng kÝnh 23 mm, vµ t−¬ng øng kh«ng ®−îc nhiÒu h¬n 8 vµ 9 ®èi víi ®inh ®−êng kÝnh 26 mm. DiÖn tÝch çc thÐp gãc çnh nªn b»ng kho¶ng 30% - 40% diÖn tÝch biªn dÇm v× nÕu nhá qu¸ thÐp gãc çnh sÏ lµm viÖc qu¸ t¶i. 2.2 S−ên t¨ng c−êng NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 14/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 1-s−ên t¨ng c−êng ®øng 2-s−ên dÇm 3-b¶n çnh 4-s−ên t¨ng c−êng däc 3 2 3 1 4 4 1 2 §Ó ®¶m b¶o æn ®Þnh cho s−ên dÇm ng−êi ta ®Æt thªm vµo s−ên dÇm çc s−ên t¨ng c−êng ®øng vµ cã thÓ c¶ s−ên t¨ng c−êng ®øng b»ng thÐp gãc hoÆc b»ng thÐp b¶n. Bè trÝ s−ên t¨ng c−êng ph¶i c¨n cø vµo tÝnh to¸n æn ®Þnh côc bé s−ên dÇm chñ, t¹i vÞ trÝ cã liªn kÕt ngang nhÊt thiÕt ph¶i bè trÝ s−ên t¨ng c−êng ®øng. S−ên t¨ng c−êng nªn ®Æt ®èi xøng ë c¶ hai bªn cña s−ên dÇm. T¹i khu vùc gèi s−ên t¨ng c−êng bè trÝ dµy h¬n. Çc quy ®Þnh vÒ kÝch th−íc cña s−ên t¨ng c−êng: S−ên t¨ng c−êng ®øng BÒ dµy cña s−ên t¨ng c−êng kh«ng ®−îc nhá h¬n 1/15 chiÒu réng çnh thß ra cña dÇm chñ vµ kh«ng ®−îc bÐ h¬n 10mm. Çc ®Çu cña s−ên t¨ng c−êng ®øng ph¶i tùa khÝt vµo çnh dÇm, nªn cã b¶n thÐp ®Öm ®Æt gi÷a ®Çu s−ên d−íi vµ çnh dÇm, b¶n ®Öm cã bÒ dµy 16-20mm, bÒ réng 3040mm. Cho phÐp hµn trùc tiÕp s−ên t¨ng c−êng víi b¶n thÐp cña çnh dÇm chÞu nÐn hay víi b¶n çnh d−íi cña dÇm ë gèi. MiÕng ®Öm ®−îc hµn ®Ýnh vµo ®Çu s−ên t¨ng c−êng vµ kh«ng hµn vµo çnh chÞu kÐo. M« h×nh ®o¹n dÇm cã s−ên t¨ng c−êng 6.10.8. S−ên t¨ng c−êng 6.10.8.1. S−ên t¨ng c−êng ®øng (ngang) trung gian 6.10.8.1.1. Tæng qu¸t Çc s−ên t¨ng c−êng ®øng gåm cã çc tÊm hoÆc thÐp gãc ®−îc hµn hoÆc liªn kÕt b»ng bul«ng vµo hoÆc mét hoÆc c¶ hai bªn cña b¶n bông. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 15/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Çc s−ên t¨ng c−êng kh«ng sö dông nh− lµ çc tÊm nèi ph¶i l¾p khÝt chÆt vµo b¶n çnh chÞu nÐn, nh−ng kh«ng cÇn ph¶i Ðp vµo mÆt b¶n çnh chÞu kÐo. Çc s−ên t¨ng c−êng ®−îc sö dông nh− çc tÊm nèi cho çc v¸ch ngang hoÆc çc khung ngang ph¶i ®−îc liªn kÕt vµo c¶ hai b¶n çnh b»ng hµn hoÆc b¾t bul«ng. Kho¶ng çch gi÷a ®Çu cña mèi hµn s−ên t¨ng c−êng vµo b¶n bông vµ mÐp gÇn cña ®−êng hµn b¶n çnh vµo b¶n bông ph¶i kh«ng nhá h¬n 4tw hoÆc lín h¬n 6tw. 6.10.8.1.2. ChiÒu réng phÇn thß ra (phÇn ch×a ) ChiÒu réng, bt, cña mçi phÇn ch×a cña s−ên t¨ng c−êng ph¶i tháa m·n: 50 + d E ≤ b t ≤ 0.48t p 30 Fys (6.10.8.1.2-1) vµ 16,0 tp ≥ bt ≥ 0,25 bf (6.10.8.1.2-2) trong ®ã: d = chiÒu cao mÆt c¾t thÐp (mm) tp = chiÒu dµy cña ph©n tè ch×a ra (mm) c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña s−ên t¨ng c−êng (MPa) Fys = toµn bé chiÒu réng cña b¶n çnh thÐp trong mét mÆt c¾t (mm) bf = 6.10.8.1.3. M«men qu¸n tÝnh M«men qu¸n tÝnh cña bÊt kú s−ên t¨ng c−êng ®øng nµo ®Òu ph¶i tháa m·n: It ≥ do tw3 J víi ⎛ Dp J = 2,5 ⎜ ⎜d ⎝ o (6.10.8.1.3-1) 2 ⎞ ⎟ − 2,0 ≥ 0,5 ⎟ ⎠ (6.10.8.1.3-2) trong ®ã: m«men qu¸n tÝnh cña s−ên t¨ng c−êng ngang quanh mÐp tiÕp xóc víi b¶n bông ®èi It = víi çc s−ên t¨ng c−êng ®¬n vµ quanh trôc gi÷a chiÒu dµy cña b¶n bông ®èi víi çc s−ên t¨ng c−êng kÐp (mm4) chiÒu dµy b¶n bông (mm) tw = kho¶ng çch cña s−ên t¨ng c−êng ®øng (mm) do = chiÒu cao b¶n bông ®èi víi çc b¶n bông kh«ng cã çc s−ên t¨ng c−êng däc hoÆc Dp = chiÒu cao lín nhÊt cña panen phô ®èi víi çc b¶n bông cã çc s−ên t¨ng c−êng däc (mm). Çc s−ên t¨ng c−êng ®øng sö dông kÕt hîp víi çc s−ên t¨ng c−êng däc còng ph¶i tháa m·n: ⎛ b ⎞⎛ D I t ≥ ⎜⎜ t ⎟⎟⎜⎜ ⎝ b ⎠⎝ 3,0d o ⎞ ⎟⎟ I ⎠ (6.10.8.1.3-3) trong ®ã: bt = chiÒu réng thiÕt kÕ cña s−ên t¨ng c−êng ®øng (mm) b = chiÒu réng thiÕt kÕ cña s−ên t¨ng c−êng däc (mm) I = m«men qu¸n tÝnh cña s−ên t¨ng c−êng däc lÊy qua mÐp tiÕp xóc víi b¶n bông, c¨n cø trªn mÆt c¾t hiÖu dông theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.8.3.3 (mm4) D = chiÒu cao b¶n bông (mm) 6.10.8.1.4. DiÖn tÝch Çc s−ên t¨ng c−êng ®øng trung gian yªu cÇu ®Ó chÞu çc lùc do t¸c ®éng cña d¶i kÐo cña b¶n bông theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.3 ph¶i tháa m·n: ⎤ ⎡ Fyw ⎤ ⎡ V A s ≥ ⎢0.15BDt w (1.0 − C ) u − 18.0t 2w ⎥ ⎢ ⎥ Vr ⎦ ⎣⎢ Fys ⎦⎥ ⎣ trong ®ã: Vr = Vu = NguyÔn H÷u H−ng (6.10.8.1.4-1) søc kh¸ng c¾t tÝnh to¸n theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.2.1 (N) lùc c¾t do çc t¶i träng tÝnh to¸n ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é (N) Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 16/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 2 As = B = B = B = C = Fyw = Fys = diÖn tÝch s−ên t¨ng c−êng; tæng diÖn tÝch cña c¶ ®«i s−ên t¨ng c−êng (mm ) 1,0 cho çc ®«i s−ên t¨ng c−êng 1,8 cho çc s−ên t¨ng c−êng ®¬n b»ng thÐp gãc 2,4 cho çc s−ên t¨ng c−êng ®¬n b»ng thÐp tÊm tû sè øng suÊt o»n c¾t víi c−êng ®é ch¶y c¾t theo quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.7.3.3a c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña b¶n bông (MPa) c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña s−ên t¨ng c−êng (MPa) S−ên t¨ng c−êng däc §èi víi nh÷ng dÇm cã chiÒu cao lín, riªng s−ên t¨ng c−êng ®øng kh«ng ®ñ ®¶m b¶o æn ®Þnh côc bé cho s−ên dÇm th× ph¶i bè trÝ thªm s−ên t¨ng c−êng däc. Kho¶ng çch tõ s−ên t¨ng c−êng däc ®Õn çnh chÞu nÐn cña dÇm chñ lÊy nh− sau: khi dïng mét s−ên: (0,20-0,25)d khi dïng hai hay ba s−ên: s−ên thø nhÊt (0,15-0,20)d; s−ên thø hai (0,4-0,50)d; s−ên thø ba ®Æt trong khu vùc chÞu kÐo cña s−ên dÇm. 6.10.8.3. Çc s−ên t¨ng c−êng däc 6.10.8.3.1. Tæng qu¸t ë n¬i nµo yªu cÇu, çc s−ên t¨ng c−êng däc cã thÓ gåm hoÆc tÊm ®−îc hµn däc vµo mét bªn cña b¶n bông, hoÆc thÐp gãc b¾t bul«ng, vµ ph¶i ®−îc ®Æt ë mét kho¶ng çch 2Dc/5 tõ mÐp trong cña b¶n çnh chÞu nÐn. Dc lµ chiÒu cao cña b¶n bông chÞu nÐn ë mÆt c¾t cã øng suÊt uèn nÐn lín nhÊt. 6.10.8.3.2. ChiÒu réng phÇn ch×a ChiÒu réng phÇn ch×a, bt, cña s−ên t¨ng c−êng ph¶i tháa m·n: b ≤ 0,48t s E Fyc (6.10.8.3.2-1) Trong ®ã: ts = chiÒu dµy cña s−ên t¨ng c−êng (mm) = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña b¶n çnh chÞu nÐn liÒn kÒ (MPa) Fyc 6.10.8.3.3. M«men qu¸n tÝnh Çc ®Æc tr−ng mÆt c¾t cña s−ên t¨ng c−êng ph¶i c¨n cø trªn diÖn tÝch hiÖu dông gåm cã s−ên t¨ng c−êng vµ d¶i ë trung t©m cña b¶n bông kh«ng v−ît qu¸ 18tw. Çc s−ên t¨ng c−êng däc ph¶i tháa m·n: ⎡ ⎛ d ⎞2 ⎤ I ≥ Dt 3w ⎢2,4⎜ o ⎟ − 0,13⎥ ⎢⎣ ⎝ D ⎠ ⎥⎦ r ≥ 0,234.d o Fyc (6.10.8.3.3-1) (6.10.8.3.3-2) E Trong ®ã: I = m«men qu¸n tÝnh cña s−ên t¨ng c−êng däc vµ d¶i b¶n bông quanh mÐp tiÕp xóc víi b¶n bông 4 (mm ) r = b¸n kÝnh håi chuyÓn cña s−ên t¨ng c−êng däc vµ d¶i b¶n bông quanh mÐp tiÕp xóc víi b¶n bông (mm) D = chiÒu cao b¶n bông (mm) = kho¶ng çch s−ên t¨ng c−êng ®øng (mm) do tw = chiÒu dµy b¶n bông (mm) = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña b¶n çnh chÞu nÐn liÒn kÒ (MPa) Fyc ß 3. HÖ liªn kÕt çc dÇm chñ (1tiÕt) - hÖ liªn kÕt ngang - hÖ liªn kÕt däc HÖ liªn kÕt dÇm chñ gåm cã hÖ liªn kÕt däc vµ hÖ liªn kÕt ngang NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 17/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 3.1 HÖ liªn kÕt ngang HÖ liªn kÕt ngang liªn kÕt çc dÇm chñ t¹o cho hÖ dÇm chñ cã ®é cøng ngang. Liªn kÕt ngang tham gia vµo viÖc ph©n phèi t¶i träng ®Òu h¬n cho çc dÇm chñ, ngoµi ra çc liªn kÕt ngang ë gèi cßn dïng ®Ó kÝch dÇm khi söa ch÷a, còng chÝnh v× vËy mµ liªn kÕt ngang ë ®Çu dÇm th−êng ®−îc cÊu t¹o ch¾c ch¾n h¬n çc liªn kÕt ngang kh¸c. Trong qui tr×nh ViÖt Nam kh«ng qui ®Þnh kho¶ng çch gi÷a çc liªn kÕt ngang, cßn trong qui tr×nh cña NhËt qui ®Þnh: ph¶i bè trÝ liªn kÕt ngang t¹i gèi vµ t¹i gi÷a dÇm chñ. CÇu dÇm ®Æc mÆt c¾t ch÷ I hay ch÷ ∏ ph¶i cã çc liªn kÕt ngang trung gian, kho¶ng çch gi÷a çc liªn kÕt ngang kh«ng nªn v−ît qu¸ 6m vµ kh«ng nªn lín h¬n 30 lÇn bÒ réng cña b¶n çnh. Liªn kÕt ngang cã thÓ cÊu t¹o tõ thÐp b¶n hoÆc thÐp gãc, liªn kÕt trùc tiÕp víi s−ên t¨ng c−êng hoÆc th«ng qua b¶n tiÕp ®iÓm. 3 2 3 2 1 4 3 2 2 3 Çc d¹ng liªn kÕt ngang NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 18/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Çc d¹ng liªn kÕt ngang (dÇm ngang) 3.2 HÖ liªn kÕt däc HÖ liªn kÕt däc chñ yÕu ®Ó chÞu lùc ngang t¸c dông lªn kÕt cÊu nhÞp. HÖ liªn kÕt däc cßn cïng víi hÖ liªn kÕt ngang t¹o cho hÖ dÇm cã ®é cøng chèng xo¾n nªn còng cã quan ®iÓm cho r»ng hÖ liªn kÕt däc còng gãp phÇn ph©n phèi ®Òu h¬n t¶i träng th¼ng ®øng cho çc dÇm khi t¶i träng ®Æt lÖch t©m. c) a) d) b) KiÓu liªn kÕt däc d¹ng ch÷ X CÇn tr×nh bµy ý nghÜa vµ cÊu t¹o cña mçi hÖ-vÏ h×nh ß 4. Mèi nèi dÇm chñ.(1,5 tiÕt) - ý nghÜa vµ sù cÇn thiÕt cña mèi nèi dÇm chñ - Yªu cÇu cña mèi nèi NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 19/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp - 3/2008 Mèi nèi s−ên dÇm (vÏ h×nh) Mèi nèi b¶n çnh (vÏ h×nh) Çch t¹o ®é vång b»ng mèi nèi (sù cÇn thiÕt ph¶i t¹o vång) Çch t¹o vång cho dÇm cã mét mèi nèi vµ hai mèi nèi CÇn thiÕt ph¶i cã mèi nèi dÇm chñ lµ do hai yªu cÇu chÝnh : kÝch th−íc thÐp çn cã h¹n chÕ, khi dÇm chñ dµi kh«ng thÓ nèi ghÐp ngay ë c«ng x−ëng v× khã vËn chuyÓn. Nh− vËy cã nh÷ng mèi nèi tiÕn hµnh ë trong c«ng x−ëng, cã nh÷ng mèi nèi ph¶i thùc hiÖn ngoµi c«ng tr−êng. 4.1 Yªu cÇu cña mèi nèi : - Mèi nèi ph¶i ®ñ truyÒn lùc, tr¸nh tËp trung øng suÊt - Mèi nèi ph¶i ®¬n gi¶n, dÔ thùc hiÖn, cã thÓ ®Þnh h×nh - Mèi nèi ph¶i ®¶m b¶o ®óng ®é vång theo thiÕt kÕ. 4.2 Mèi nèi s−ên dÇm Mèi nèi s−ên dÇm S−ên dÇm chÞu lùc c¾t lµ chñ yÕu nªn h¹n chÕ nèi ë chç cã lùc c¾t lín. B¶n bông th−êng nèi theo kiÓu ®èi ®Çu, cã hai b¶n nèi ghÐp ®èi xøng ®Ó gi¶m sè l−îng ®inh, kh«ng nèi chång, tr¸nh truyÒn lùc lÖch t©m vµ t¨ng sè l−îng ®inh. a) b) H×nh … a-B¶n t¸p kh«ng phñ lªn çnh thÐp gãc b-b¶n t¸p phñ lªn çnh Nèi s−ên dÇm b»ng b¶n t¸p cã chiÒu cao lät vµo trong kho¶ng hai thÐp gãc cña çnh trªn vµ çnh d−íi kh«ng tèt v× khi ®ã thÐp gãc sÏ lµm viÖc qu¸ t¶i. Nªn cã çc b¶n t¸p phñ lªn thÐp gãc nh− vËy thÐp gãc kh«ng qu¸ t¶i vµ gi¶m bít sè ®inh v× çc ®inh ë xa lµm viÖc nhiÒu h¬n. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 20/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 4.3 Mèi nèi b¶n çnh Mèi nèi b¶n çnh chÞu m« men nªn cÇn tr¸nh ë mÆt c¾t cã m« men lín. Mèi nèi b¶n çnh cã thÓ lµ ®èi ®Çu, so le hoÆc kÕt hîp ®èi ®Çu vµ so le. Mèi nèi ®èi ®Çu ®¬n gi¶n nh−ng tèn nhiÒu b¶n t¸p, nÕu tiÕt diÖn b¶n çnh lín th× mèi nèi nµy kh«ng phï hîp. (v× ®¬n gi¶n chiÒu dµy cña b¶n thÐp t¸p ph¶i b»ng chiÒu dµy cña b¶n çnh chia 2) 4 1 3 2 Mèi nèi so le Mèi nèi ®èi ®Çu Mèi nèi kÕt hîp Æ Mèi nèi so le cã b¶n çnh vµ thÐp gãc çnh gi¸n ®o¹n ë nhiÒu vÞ trÝ kh¸c nhau, mèi nèi nµy tèn Ýt b¶n t¸p, tuy vËy ®Ó tiÖn vËn chuyÓn ®Õn c«ng tr−êng th× gÆp khã kh¨n do ®Çu çc b¶n thõa ra qu¸ máng nªn dÔ bÞ cong vªnh, l¾p r¸p ë c«ng tr−êng còng khã kh¨n. Mèi nèi kÕt hîp, ë ®©y tr×nh bµy mèi nèi b¶n çnh gåm ba b¶n thÐp vµ mét thÐp gãc çnh b I-I I b a 4.4 Mèi nèi t¹o vång Cã nhiÒu çch t¹o vång trong ®ã t¹o vång nhê mèi nèi võa kinh tÕ võa dÔ thi c«ng, trõ tr−êng hîp dÇm ng¾n kh«ng ph¶i nèi th× khi ®ã còng kh«ng cÇn t¹o ®é vång. §èi víi nh÷ng dÇm cã mét mèi nèi khi ®ã c¶ hai ®o¹n dÇm ë hai bªn mèi nèi ®Òu ®Æt dèc ®i ®Ó t¹o vång. §èi víi nh÷ng dÇm cã hai mèi nèi th× ®o¹n dÇm gi÷a th−êng ®Æt n»m ngang cßn hai ®o¹n ®Çu ®Æt dèc ®Ó t¹o ®é vång. Tr−êng hîp dÇm cã lín h¬n hai mèi nèi çch t¹o ®é vång còng t−¬ng tù nªn kh«ng tr×nh bµy. - Çch t¹o ®é vång khi dÇm cã mét mèi nèi: NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 21/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Trong tr−êng hîp nµy dÇm cã hai ®o¹n, nÕu hai ®o¹n cã chiÒu dµi b»ng nhau th× cÇn ®Æt cho çc ®o¹n nghiªng víi ®−êng n»m ngang nh− nhau sao cho ë vÞ trÝ mèi nèi ®¹t ®−îc ®é vång fv nh− thiÕt kÕ, nÕu hai ®o¹n dÇm cã chiÒu dµi kh¸c nhau th× ®Ó ë vÞ trÝ mèi nèi ®¹t ®−îc ®é vång lµ fv cÇn ®Æt çc ®o¹n nghiªng víi ®−êng n»m ngang nh÷ng gãc α1 vµ α2 kh¸c nhau. §Ó ®¹t ®−îc ®iÒu ®ã çc cét ®inh trªn b¶n t¸p cña s−ên dÇm cÇn nghiªng víi ®−êng th¼ng ®øng nh÷ng gãc t−¬ng øng lµ α1 vµ α2 nh− trªn h×nh d−íi ®©y. Trong ®ã tgα1 = fv/ l1; tgα2 = fv / l2. Do çc gãc α1 vµ α2 rÊt nhá (v× ®é vång fv rÊt nhá so víi l1 vµ l2) nªn viÖc thùc hiÖn mèi nèi çnh còng kh«ng cã g× phøc t¹p h¬n nhiÒu so víi mèi nèi kh«ng cã t¹o ®é vång. - Çch t¹o ®é vång cho dÇm cã hai mèi nèi Trong tr−êng hîp nµy ng−êi ta ®Æt cho ®o¹n gi÷a n»m ngang, çc ®o¹n ®Çu vµ cuèi nghiªng víi ®o¹n gi÷a nh÷ng gãc α1 vµ α3 cã: Tgα1 = fv / l1 vµ tgα3 = fv / l3 ®Ó ë ®o¹n gi÷a cã ®é vång lµ fv nh− trªn h×nh sau. Mèi nèi gi÷a ®o¹n 1 (chiÒu dµi l1) vµ ®o¹n 2 (chiÒu dµi l2) çc cét ®inh trªn ®o¹n 2 bè trÝ th¼ng ®øng, cßn çc cét ®inh trªn ®o¹n 1 nghiªng ®i mét gãc α1 so víi ®−êng th¼ng ®øng. Mèi nèi gi÷a hai ®o¹n 2 vµ 3 còng t−¬ng tù nh− trªn nghÜa lµ çc cét ®inh trªn ®o¹n 2 th¼ng ®øng, cßn çc cét ®inh trªn ®o¹n 3 nghiªng víi ®−êng th¼ng ®øng mét gãc α3. α2 α1 l1 l2 α1 α2 S¬ ho¹ çch tÝnh mèi nèi ß 5. Çc lo¹i mÆt cÇu thÐp. (1tiÕt) - mÆt cÇu b»ng b¶n BTCT - mÆt cÇu b»ng b¶n trùc h−íng NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 22/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1) a) e) b) f) c) g) d) h) NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 23/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 3-2-3: Ch−¬ng 3: KÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm thÐp liªn hîp b¶n BTCT 3-2-3-1 Môc ®Ých: Trang bÞ çc kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ cÊu t¹o kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm thÐp liªn hîp b¶n BTCT. 3-2-3-2 Çc néi dung chñ yÕu: ß 1. Kh¸i niÖm chung. - kh¸i niÖm - Nguyªn lý lµm viÖc cña cÇu dÇm liªn hîp - Çc giai ®o¹n lµm viÖc CÇu dÇm thÐp liªn hîp b¶n BTCT DÇm liªn hîp thÐp-BTCT gåm hai lo¹i vËt liÖu, b¶n BTCT vµ dÇm thÐp liªn kÕt víi nhau b»ng çc neo. B¶n lµm viÖc víi t− çch b¶n mÆt cÇu, võa lµ mét thµnh phÇn cña dÇm chñ. MÆt c¾t ngang dÇm liªn hîp Do ®Æc ®iÓm cÊu t¹o nh− trªn nªn dÇm liªn hîp tiÕt kiÖm thÐp cho dÇm chñ, ngoµi ra b¶n mÆt cÇu cßn thay thÕ cho hÖ liªn kÕt däc trªn cho nªn nÕu cÇn chØ bè trÝ hÖ liªn kÕt däc d−íi. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 24/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Trong giai ®o¹n thi c«ng b»ng nhiÒu biÖn ph¸p cã thÓ ®iÒu chØnh néi lùc trong dÇm theo ý muèn. Tuy nhiªn dÇm liªn hîp cã nh−îc ®iÓm lµ tÜnh t¶i mÆt cÇu t−¬ng ®èi lín. DÇm Liªn hîp DÇm kh«ng liªn hîp-cã sù tr−ît gi÷a dÇm thÐp vµ b¶n BT DÇm liªn hîp lµm viÖc theo hai giai ®o¹n chÝnh: Giai ®o¹n 1: l¾p xong dÇm thÐp vµ çc liªn kÕt, ®æ bª t«ng t¹i chç hoÆc l¾p ghÐp b¶n mÆt cÇu nh−ng mÆt cÇu ch−a liªn kÕt cøng víi dÇm thÐp. ë giai ®o¹n nµy míi chØ cã dÇm thÐp lµm viÖc. T¶i träng t¸c dông trong giai ®o¹n nµy gåm cã träng l−îng b¶n th©n dÇm thÐp, hÖ liªn kÕt, träng l−îng b¶n BT vµ çc phÇn ®æ cïng víi b¶n. Giai ®o¹n II: Sau khi dÇm thÐp ®· liªn kÕt víi b¶n BT trong giai ®o¹n nµy chia nhá ra hai tr−êng hîp lµ tr−êng hîp ng¾n h¹n vµ tr−êng hîp dµi h¹n (n vµ 3n; n lµ tû sè m« ®uyn ®µn håi cña thÐp/bª t«ng) Çc giai ®o¹n lµm viÖc cña mÆt c¾t ngang ß 2. CÊu t¹o hÖ dÇm chñ vµ neo - CÊu t¹o hÖ dÇm chñ vµ çch x¸c ®Þnh s¬ bé çc th«ng sè ban ®Çu (liªn hÖ phÇn cÇu dÇm thÐp –s−ên t¨ng c−êng, hÖ liªn kÕt) NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 25/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 - CÊu t¹o neo (vÏ h×nh) 2.1 cÊu t¹o dÇm chñ B¶n bª t«ng cèt thÐp mÆt cÇu cïng tham gia chÞu uèn víi dÇm chñ nªn cÊu t¹o hîp lý lµ çnh trªn cña dÇm thÐp ph¶i nhá h¬n çnh d−íi, trõ nh÷ng dÇm ng¾n dïng thÐp h×nh çn s½n míi cã hai çnh b»ng nhau, nh− vËy nãi chung dÇm thÐp liªn hîp gi¶m ®−îc khèi l−îng thÐp vµ t¨ng ®−îc ®é cøng ®¸ng kÓ. Trong cÇu dÇm gi¶n ®¬n dïng dÇm thÐp liªn hîp BTCT rÊt phï hîp v× toµn bé b¶n mÆt cÇu b»ng BTCT ®−îc bè trÝ trªn suèt chiÒu dµi nhÞp ®Òu n»m trong khu vùc chÞu nÐn. Trong cÇu dÇm liªn tôc th× cã nh÷ng ®o¹n dÇm chÞu m« men ©m, mÆt cÇu sÏ chÞu kÐo khi ®ã sÏ cã çc gi¶i ph¸p nh− sau: kh«ng t¹o liªn kÕt gi÷a dÇm thÐp víi b¶n BTCT, t¹o D¦L trong b¶n bª t«ng CT hoÆc bè trÝ çc cèt thÐp ®Æc biÖt ®Ó chÞu lùc kÐo trong b¶n BTCT. Bª t«ng Cèt thÐp DÇm thÐp 2.2 CÊu t¹o neo Khi dÇm liªn hîp lµm viÖc chÞu uèn th× trong mÆt ph¼ng liªn kÕt b¶n víi dÇm thÐp s¶n sinh ra lùc tr−ît lín. §Ó chèng l¹i ®−îc lùc tr−ît ®ã ng−êi ta bè trÝ neo chèng c¾t ë trªn çc b¶n çnh chÞu nÐn. CÊu t¹o neo chèng c¾t trªn dÇm Trong çc mÆt c¾t liªn hîp, ph¶i lµm çc neo ch÷ U hoÆc neo ®inh chèng c¾t ë mÆt tiÕp xóc gi÷a b¶n mÆt cÇu bª t«ng vµ mÆt c¾t thÐp ®Ó chÞu lùc c¾t ë mÆt tiÕp xóc. ë çc cÊu kiÖn liªn hîp nhÞp gi¶n ®¬n ph¶i lµm çc neo chèng c¾t suèt chiÒu dµi cña nhÞp. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 26/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 ë çc cÇu liªn hîp liªn tôc th−êng nªn lµm çc neo chèng c¾t suèt chiÒu dµi cÇu. Trong çc vïng uèn ©m ph¶i lµm çc neo chèng c¾t ë n¬i mµ cèt thÐp däc ®−îc xem lµ mét phÇn cña mÆt c¾t liªn hîp. MÆt kh¸c, çc neo chèng c¾t kh«ng cÇn ph¶i lµm trong çc vïng uèn ©m, nh−ng ph¶i ®Æt çc neo bæ sung ë trong vïng cña çc ®iÓm uèn tÜnh t¶i theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.4.3. ë n¬i mµ çc neo chèng c¾t ®−îc sö dông trong çc vïng uèn ©m, cèt thÐp däc ph¶i ®−îc kÐo dµi vµo vïng uèn d−¬ng theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.1.2. 6.10.7.4.1a. Çc kiÓu neo Çc neo ch÷ U vµ neo ®inh chèng c¾t ph¶i ®−îc thiÕt kÕ theo çc quy ®Þnh cña ®iÒu nµy. Çc neo chèng c¾t cÇn thuéc mét kiÓu mµ kiÓu ®ã cho phÐp khi ®Çm kü bª t«ng th× b¶o ®¶m toµn bé çc bÒ mÆt cña chóng ®−îc tiÕp xóc víi bª t«ng. Çc neo ph¶i cã kh¶ n¨ng chèng l¹i c¶ hai chuyÓn vÞ th¼ng ®øng vµ n»m ngang gi÷a bª t«ng vµ thÐp. Tû lÖ cña chiÒu cao víi ®−êng kÝnh cña neo ®inh chÞu c¾t kh«ng ®−îc nhá h¬n 4,0. Çc neo ch÷ U chèng c¾t ph¶i cã çc ®−êng hµn kh«ng nhá h¬n 5 mm ®Æt däc theo ch©n vµ gãt cña thÐp U. Trong cÇu dÇm liªn hîp, neo lµ bé phËn liªn kÕt b¶n BTCT víi dÇm thÐp. Neo th−êng lµm b»ng thÐp trßn, thÐp b¶n hoÆc thÐp h×nh liªn kÕt víi çnh trªn cña dÇm thÐp b»ng ®−êng hµn, ®inh t¸n hoÆc bul«ng. Theo çch liªn kÕt b¶n BTCT víi dÇm chñ ng−êi ta chia ra hai lo¹i neo chÝnh lµ: neo cøng vµ neo mÒm Neo cøng: th−êng ®−îc chÕ t¹o tõ thÐp b¶n, thÐp gãc vµ thÐp h×nh. Neo cøng cã cÊu t¹o gän nhÑ nªn tr−íc ®©y th−êng dïng khi khi b¶n mÆt cÇu l¾p ghÐp v× khi ®ã trªn b¶n mÆt cÇu çc lç neo th−êng nhá. Neo cøng cã kh¶ n¨ng chÞu lùc tèt nh−ng liªn kÕt víi bª t«ng kÐm nªn ë Ph¸p trong neo cøng ng−êi ta cßn luån thªm mét ®o¹n thÐp trßn vµo neo cøng. Mét lo¹i neo ®−îc dung kh¸ phæ biÕn hiÖn nay lµ h×nh chiÕc ®inh cã mò ë trªn. Neo ®−îc liªn kÕt víi çnh trªn cña dÇm b»ng çch hµn, t¸n ®inh hoÆc b¾t bu l«ng c−êng ®é cao NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 27/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Neo mÒm: Neo mÒm ®−îc chÕ t¹o tõ thÐp trßn uèn cong thµnh mét nh¸nh hoÆc hai nh¸nh. neo mÒm th−êng ®−îc hµn ngay trªn çnh trªn cña dÇm thÐp, ®Ó tr¸nh khã kh¨n khi vËn chuyÓn cã thÓ hµn t¹i c«ng tr−êng còng cã thÓ hµn neo mÒm lªn çc b¶n thÐp, råi ra c«ng tr−êng hµn hoÆc b¾t bul«ng liªn kÕt b¶n thÐp víi çnh dÇm 6.10.7.4.1c. Kho¶ng çch ngang Çc neo chèng c¾t ph¶i ®−îc ®Æt theo ph−¬ng ngang, ngang qua b¶n çnh trªn cña tiÕt diÖn thÐp vµ cã thÓ ®Æt çch kho¶ng theo çc cù ly ®Òu hoÆc thay ®æi. Çc neo ®inh chèng c¾t kh«ng ®−îc ®Æt gÇn h¬n 4 lÇn ®−êng kÝnh tõ tim ®Õn tim theo ph−¬ng ngang ®Õn trôc däc cña cÊu kiÖn ®ì tùa. Kho¶ng çch tÜnh gi÷a mÐp cña b¶n çnh trªn vµ mÐp cña neo chèng ch¾t gÇn nhÊt kh«ng ®−îc nhá h¬n 25 mm. 6.10.7.4.1d. Líp phñ vµ ®é ch«n s©u ChiÒu cao tÞnh cña líp bª t«ng phñ ë trªn çc ®Ønh cña çc neo chèng c¾t kh«ng ®−îc nhá h¬n 50 mm. Çc neo chèng c¾t cÇn ®−îc ch«n s©u Ýt nhÊt 50 mm vµo trong mÆt cÇu. ß 3. CÊu t¹o b¶n mÆt cÇu - B¶n mÆt cÇu b»ng BTCT Sù lµm viÖc cña b¶n mÆt cÇu C¨n cø vµo qui ®Þnh trong qui tr×nh ®Ó x¸c ®Þnh bÒ réng theo ph−¬ng däc cÇu cña b¶n mÆt cÇu nh− h×nh trªn. Bè trÝ cèt thÐp b¶n mÆt cÇu NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 28/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 3-2-4: Ch−¬ng 4: TÝnh to¸n cÇu dÇm thÐp vµ cÇu dÇm thÐp - liªn hîp b¶n BTCT 3-2-4-1. Môc ®Ých: Trang bÞ çc kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ tÝnh to¸n thiÕt kÕ çc bé phËn cña kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm thÐp vµ cÇu dÇm thÐp liªn hîp b¶n BTCT 3-2-4-2. Çc néi dung chñ yÕu: ß 1. Nguyªn lý chung. (0,5 tiÕt) - Nguyªn lý tÝnh to¸n: xuÊt ph¸t nguyªn lý lµm viÖc cña cÇu dÇm thÐp vµ cÇu dÇm thÐp liªn hîp b¶n BTCT - S¬ ®å kÕt cÊu dïng ®Ó tÝnh to¸n: biÕn s¬ ®å kh«ng gian vÒ ph¼ng xÐt ®Õn hÖ sè ph©n bè ngang (HSPBN) hoÆc ®Ó c¶ s¬ ®å kh«ng gian TÝnh to¸n cÇu cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p nh− : tÝnh theo øng suÊt cho phÐp, tÝnh theo hÖ sè t¶i träng vµ tÝnh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n. Theo tiªu chuÈn 22TCN-272-05 cÇu ®−îc tÝnh ph−¬ng ph¸p tr¹ng th¸i giíi h¹n. 1.3.2. Çc tr¹ng th¸i giíi h¹n 1.3.2.1. Tæng qu¸t Mçi cÊu kiÖn vµ liªn kÕt ph¶i tháa m·n Ph−¬ng tr×nh 1 víi mçi tr¹ng th¸i giíi h¹n, trõ khi ®−îc quy ®Þnh kh¸c. §èi víi çc tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông vµ tr¹ng th¸i giíi h¹n ®Æc biÖt, hÖ sè søc kh¸ng ®−îc lÊy b»ng 1,0, trõ tr−êng hîp víi bu l«ng th× ph¶i ¸p dông quy ®Þnh ë §iÒu 6.5.5. Mäi tr¹ng th¸i giíi h¹n ®−îc coi träng nh− nhau. ∑ηi Yi Qi ≤ Φ Rn = Rr (1.3.2.1-1) víi : ηi= ηD ηR ηl > 0,95 (1.3.2.1-2) Trong tiªu chuÈn 22TCN-272-05 cã çc tr¹ng th¸i giíi h¹n sau: tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é, tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông, tr¹ng th¸i giíi h¹n ph¸ ho¹i mái vµ gißn, tr¹ng th¸i giíi h¹n ®Æc biÖt. Víi mçi tr¹ng th¸i giíi h¹n cã tæ hîp vµ hÖ sè t¶i träng t−¬ng øng. • Tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é i: Tæ hîp t¶i träng c¬ b¶n liªn quan ®Õn viÖc sö dông cho xe tiªu chuÈn cña cÇu kh«ng xÐt ®Õn giã • Tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é ii: Tæ hîp t¶i träng liªn quan ®Õn cÇu chÞu giã víi vËn tèc v−ît qu¸ 25m/s • Tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é iii: Tæ hîp t¶i träng liªn quan ®Õn viÖc sö dông xe tiªu chuÈn cña cÇu víi giã cã vËn tèc 25m/s • Tr¹ng th¸i giíi h¹n ®Æc biÖt: Tæ hîp t¶i träng liªn quan ®Õn ®éng ®Êt, lùc va cña tÇu thuyÒn vµ xe cé, vµ ®Õn mét sè hiÖn t−îng thuû lùc víi ho¹t t¶i ®· chiÕt gi¶m kh¸c víi khi lµ mét phÇn cña t¶i träng xe va x«, CT. • Tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông: Tæ hîp t¶i träng liªn quan ®Õn khai th¸c b×nh th−êng cña cÇu víi giã cã vËn tèc 25m/s víi tÊt c¶ t¶i träng lÊy theo gi¸ trÞ danh ®Þnh. Dïng ®Ó kiÓm tra ®é vâng, bÒ réng vÕt nøt trong kÕt cÊu bª t«ng cèt thÐp vµ bª t«ng cèt thÐp dù øng lùc, NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 29/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 sù ch¶y dÎo cña kÕt cÊu thÐp vµ tr−ît cña çc liªn kÕt cã nguy c¬ tr−ît do t¸c dông cña ho¹t t¶i xe. Tæ hîp träng t¶i nµy còng cÇn ®−îc dïng ®Ó kh¶o s¸t æn ®Þnh m¸i dèc. • Tr¹ng th¸i giíi h¹n mái: Tæ hîp t¶i träng g©y mái vµ ®øt gÉy liªn quan ®Õn ho¹t t¶i xe cé trïng phôc vµ xung kÝch d−íi t¸c dông cña mét xe t¶i ®¬n chiÕc cã cù ly trôc ®−îc quy ®Þnh trong §iÒu 3.6.1.4.1. B¶ng 3.4.1-1- Tæ hîp vµ hÖ sè t¶i träng Tr¹ng th¸i giíi h¹n C−êng ®é I C−êng ®é II C−êng ®é III §Æc biÖt Sö dông Mái chØ cã LL, IM & CE γn γn γn γn 1.0 LL IM CE BR PL LS EL 1,75 1,35 0,50 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,40 0.4 0,30 1,00 1,00 - 0,75 - - - DC DD DW EH EV ES WA WS Cïng mét lóc chØ dïng mét trong çc t¶i träng TU CR SH TG 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,5/1.20 0,5/1.20 0,5/1.20 1,0/1,20 γTG γTG γTG γTG - - - WL FR SE eq ct cv γSE γSE γSE γSE 1,00 - 1,00 - 1,00 - - - - - KÕt cÊu thùc lµ hÖ kh«ng gian khi tÝnh to¸n cã thÓ dïng çc ph−¬ng ph¸p tÝnh kh«ng gian, còng cã thÓ ph©n chia thµnh çc hÖ ph¼ng b»ng çch tÝnh hÖ sè ph©n bè ngang ®Ó ph©n chia t¶i träng cho çc dÇm sau ®ã tÝnh tõng dÇm nh− mét kÕt cÊu ph¼ng. Cã thÓ tÝnh hÖ sè ph©n bè ngang theo çc ph−¬ng ph¸p sau: PP §ßn b¶y, PP dÇm liªn tôc trªn gèi ®µn håi, PP nÐn lªch t©m Ph−¬ng ph¸p ®ßn bÈy. KÕt cÊu gåm 2 hay nhiÒu dÇm chñ, liªn kÕt gi÷a çc dÇm chñ cã ®é cøng nhá h¬n nhiÒu so víi ®é cøng cña dÇm chñ. DÇm ngang hoÆc b¶n mÆt cÇu ®−îc gi¶ thiÕt lµ çc dÇm gi¶n ®¬n kª trªn çc dÇm chñ vµ c¾t ®øt trªn ®Ønh çc dÇm chñ (trõ trªn dÇm biªn). Khi cã t¶i träng ®Æt trªn dÇm ngang hay b¶n mÆt cÇu th× chØ cã 2 dÇm chñ ®ì dÇm ngang ®ã tham gia chÞu lùc. Ph©n phèi néi lùc lªn çc dÇm chñ tham gia chÞu lùc theo nguyªn t¾c ®ßn bÈy. §¬n gi¶n nhÊt lµ tr−êng hîp trªn mÆt c¾t ngang cÇu cã 2 dÇm chñ nh− trªn h×nh 4-1. B¶n mÆt cÇu ®−îc gi¶ thiÕt gèi tù do trªn çc dÇm chñ, t¶i träng P ®−îc g©y ra çc ¸p lùc R1 vµ R2 ®èi víi çc dÇm chñ. Theo nguyªn lý ®ßn bÈy trÞ sè ¸p lùc lªn çc dÇm chñ tû lÖ víi kho¶ng çch tõ dÇm chñ tíi ®iÓm ®Æt lùc: R1 = (d − d1 ) P = k P ; R2 = (d − d 2 ) P = k (3-1) 2P d d HÖ sè k i thÓ hiÖn møc ®é ph©n bè cña t¶i träng P cho dÇm chñ thø i. Chó ý r»ng: 1 P = k 1P + k 2 P ↔ ∑k i =1 (3-2) Khi cã hÖ lùc Pi t¸c dông trªn b¶n mÆt cÇu g©y ¸p lùc R j lªn dÇm chñ thø j ®−îc tÝnh theo hÖ thøc: NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 30/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 R j = ∑ Pi y i (3-3) trong ®ã: Pi - t¶i träng thø i. §èi víi ho¹t t¶i xe Pi lµ lùc do t¶i träng cña mét hµng b¸nh xe g©y ra: Pi = PL 2 (3-4) PL - lùc do t¶i träng mét lµn ho¹t t¶i g©y ra. y i - tung ®é ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc gèi j d−íi t¶i träng thø i. Khi trªn cÇu cã n lµn ho¹t t¶i th× hÖ lùc t¸c dông sÏ gåm 2n lùc Pi . Thay vµo c«ng thøc (3-3) cã ®−îc: R j = ∑ Pi y i = PL 1 ∑ y i = k i PL 2 (3-5) 1 ∑ y i thÓ hiÖn møc ®é ph©n bè cña lùc do mét lµn ho¹t t¶i t¸c dông lªn 2 dÇm chñ thø i gäi lµ hÖ sè ph©n bè t¶i träng cña dÇm chñ thø i. HÖ sè k i = H×nh 4-1: Çc s¬ ®é tÝnh to¸n hÖ sè ph©n bè ngang theo ph−¬ng ph¸p ®ßn bÈy Sau khi cã hÖ sè ph©n bè t¶i träng ta cã thÓ tÝnh to¸n çc dÇm chñ theo m« h×nh dÇm ®¬n chÞu t¸c dông cña hÖ lùc b»ng k lÇn hÖ lùc do mét lµn ho¹t t¶i g©y ra. Khi mÆt cÇu ®ñ réng, Ýt dÇm chñ sè lµn ho¹t t¶i n >1 hÖ sè k i cã thÓ lín h¬n 1. HÖ sè ph©n bè t¶i träng cña t¶i träng d¹ng r¶i ®Òu nh− t¶i träng lµn, ho¹t t¶i ng−êi ®i trªn lÒ bé hµnh (PL) hay tÜnh t¶i líp phñ vµ çc tiÖn Ých c«ng céng kh¸c (DW) còng ®−îc tÝnh to¸n theo nguyªn t¾c t−¬ng tù (h×nh 4-1). Tr×nh tù tÝnh to¸n gåm çc b−íc sau: NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 31/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 • X©y dùng ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc gèi t¹i vÞ trÝ çc dÇm chñ (¸p dông çc gi¶ thiÕt nªu trªn). • XÕp t¶i träng bÊt lîi lªn ®−êng ¶nh h−ëng. • TÝnh hÖ sè ph©n bè t¶i träng cña çc hÖ lùc tËp trung theo c«ng thøc: 1 k i = ∑ yi 2 §èi víi çc t¶i träng d¹ng r¶i ®Òu hÖ sè ph©n bè tÝnh theo c«ng thøc sau: ki = Ω (3-6) (3-7) trong ®ã: Ω - phÇn diÖn tÝch ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc gèi d−íi t¶i träng. Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n hÖ sè ph©n bè t¶i träng theo nguyªn t¾c ®ßn bÈy cã −u ®iÓm ®¬n gi¶n tÝnh to¸n vµ thiªn vÒ an toµn. Nh−îc ®iÓm lµ ®é chÝnh x¸c kh«ng cao do kh«ng xÐt tíi tÝnh liªn tôc cña çc bé phËn kÕt cÊu. Ph−¬ng ph¸p nÐn lÖch t©m: Ph−¬ng ph¸p nµy dùa trªn gi¶ thiÕt kÕt cÊu nhÞp cã ®é cøng ngang ®ñ lín, ch¼ng h¹n kÕt cÊu nhÞp cã tèi thiÓu 3 dÇm ngang, chiÒu cao dÇm ngang Ýt nhÊt b»ng 0.6 chiÒu cao dÇm chñ, tû sè gi÷a chiÒu réng vµ chiÒu dµi nhÞp kh«ng lín h¬n 0.5. D−íi t¸c dông cña t¶i träng lÖch t©m trªn mÆt c¾t ngang, do cã ®é cøng ngang lín nªn mÆt c¾t ngang cÇu kh«ng bÞ biÕn d¹ng mµ chØ bÞ vâng xuèng vµ xoay ®i mét gãc. T¸c dông cña t¶i träng P t¸c dông lÖch t©m cÇu mét kho¶ng e cã thÓ ph©n thµnh 2 thµnh phÇn riªng biÖt: + Thµnh phÇn lùc t¸c dông ®óng t©m mÆt c¾t ngang khiÕn cho mÆt c¾t bÞ vâng xuèng (h×nh 4-2.b). Lùc t¸c dông ®−îc ph©n bè ®Òu cho çc dÇm chñ (n dÇm) cã trÞ sè: P R iP = (3-8) n + Thµnh phÇn m« men do t¶i träng lÖch t©m cã trÞ sè M = P e khiÕn cho mÆt c¾t ngang bÞ xoay ®i mét gãc vµ g©y ¸p lùc cho çc dÇm chñ víi çc trÞ sè kh¸c nhau tuú theo vÞ trÝ cña mçi dÇm (h×nh 4-2c): Víi çc dÇm phÝa tr¸i t©m mÆt c¾t: R iM = P.e.a i 1 ∑a (3-9) 2 i m Víi çc dÇm phÝa tr¸i ph¶i t©m mÆt c¾t: R iM = − P.e.a i 1 ∑a (3-10) 2 i m ¸p lùc tæng hîp lªn çc dÇm chñ thø i: R i = R iP + R iM ⎛ ⎜ e.a P P.e.a i ⎜ 1 = ± 1 = ± 1 i ⎜n n a i2 ⎜ a i2 ∑ ∑ m m ⎝ ⎞ ⎟ ⎟.P = k .P i ⎟ ⎟ ⎠ (3-11) trong ®ã: NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 32/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 DÊu (+) t−¬ng øng víi çc dÇm phÝa tr¸i, dÊu (-) t−¬ng øng víi çc dÇm phÝa bªn ph¶i cña mÆt c¾t ngang. R iP - ¸p lùc lªn dÇm chñ thø i do lùc P t¸c dông ®óng t©m mÆt c¾t g©y ra. R iM - ¸p lùc lªn dÇm chñ thø i do m« men M = P.e g©y ra. e - ®é lÖch t©m cña lùc P so víi mÆt c¾t. n - sè l−îng dÇm chñ trªn mÆt c¾t ngang kÕt cÊu nhÞp. a i - kho¶ng çch gi÷a çc ®«i dÇm chñ ®èi xøng nhau qua tim mÆt c¾t ngang. k i - hÖ sè ph©n bè t¶i träng cho dÇm chñ thø i. H×nh 4-2: M« h×nh tÝnh to¸n ph©n bè t¶i träng theo nguyªn t¾c nÐn lÖch t©m HÖ sè ph©n bè t¶i träng ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: ki = e.a 1 ± 1 i n ∑ a i2 (3-12) m trong ®ã: DÊu (+) dïng cho çc dÇm ë mét nöa mÆt c¾t ngang cã t¶i träng lÖch t©m. DÊu (-) dïng cho çc dÇm phÝa ng−îc l¹i . n – sè l−îng dÇm chñ trªn mÆt c¾t ngang. e - ®é lÖch t©m cña t¶i träng so víi t©m mÆt c¾t ngang. a i - kho¶ng çch gi÷a çc ®«i dÇm chñ ®èi xøng qua mÆt c¾t ngang cÇu. NÕu lùc P b»ng lùc t¸c dông cña mét lµn t¶i träng P = PL th× k i chÝnh lµ hÖ sè biÓu thÞ møc ®é ph©n bè cña lùc do mét lµn ho¹t t¶i cho dÇm chñ thø i. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 33/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 C«ng thøc 3-12 trªn chØ phï hîp víi tr−êng hîp ®é cøng chèng uèn cña çc dÇm chñ trªn mÆt c¾t ngang b»ng nhau. Khi ®é cøng Ii cña çc dÇm chñ lµ kh¸c nhau cã thÓ sö dông c«ng thøc: I e.a .I ki = 1 i ± 1 i i (3-13) 2 ∑ Ii ∑ a i Ii n m Trªn mÆt c¾t ngang cã thÓ cã mét hay nhiÒu lµn t¶i träng, ®é lÖch t©m ®−îc x¸c ®Þnh lµ hîp lùc cña çc lµn t¶i träng (h×nh 4-3) ®ång thêi hÖ sè ph©n bè t¶i träng tÝnh theo çc c«ng thøc 3-12 vµ 3-13 ph¶i ®−îc nh©n víi sè lµn t¶i: ⎛ ⎜ 1 e.a ± 1 i k i = m⎜ ⎜ n ∑ a i2 ⎝ m ⎛ ⎜ k i = m⎜ ⎜ ⎝ Ii ± 1 ⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ e.a i .I i 1 ∑I ∑a i n (3-14) 2 i i I m ⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ (3-15) H×nh 4-3: M« h×nh tÝnh to¸n ph©n bè t¶i träng theo nguyªn t¾c nÐn lÖch t©m khi cã nhiÒu lµn t¶i träng §Ó thuËn tiÖn cã thÓ tÝnh hÖ sè ph©n bè t¶i träng cã thÓ x©y dùng tr−íc çc ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc gèi t¹i çc vÞ trÝ dÇm chñ (h×nh 4-4). Tung ®é ®−êng ¶nh h−ëng ®−îc x¸c ®Þnh nhê sö dông c«ng thøc: Khi P =1 ®Æt t¹i bªn tr¸i cña mÆt c¾t ngang: + Tr−êng hîp çc dÇm cã ®é cøng nh− nhau: y itrai = 1 e.a i + 1 n ∑ a i2 (3-16) m + Tr−êng hîp çc dÇm cã ®é cøng kh¸c nhau: y itrai = Ii 1 + e.a i .I i 1 ∑ Ii ∑ n (3-17) a i2 I i m y itrai - gi¸ trÞ tung ®é ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc gèi cña dÇm chñ thø i khi P = 1 ®Æt t¹i vÞ trÝ lÖch vÒ phÝa tr¸i mÆt c¾t ngang kho¶ng lµ e. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 34/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 H×nh 4- 4: X©y dùng ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc lªn çc dÇm chñ ®Ó tÝnh to¸n hÖ sè ph©n bè t¶i träng theo ph−¬ng ph¸p nÐn lÖch t©m Khi P =1 ®Æt t¹i bªn ph¶i cña mÆt c¾t ngang: + Tr−êng hîp çc dÇm cã ®é cøng nh− nhau: y iphai = 1 e.a i − 1 n ∑ a i2 (3-18) m + Tr−êng hîp çc dÇm cã ®é cøng kh¸c nhau: y iphai = Ii − 1 e.a i .I i 1 ∑I ∑a i n (3-19) 2 i i I m y iphai - gi¸ trÞ tung ®é ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc gèi cña dÇm chñ thø i khi P = 1 ®Æt t¹i vÞ trÝ lÖch vÒ phÝa ph¶i mÆt c¾t ngang kho¶ng lµ - e. T¹i vÞ trÝ çc dÇm chñ tung ®é ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc gèi dÔ dµng ®−îc x¸c ®Þnh ai (h×nh 3-20) 2 Sau khi cã ®−îc ®−êng ¶nh h−ëng, tiÕn hµnh xÕp t¶i träng bÊt lîi do çc lµn xe t¸c dông lªn ®−êng ¶nh h−ëng. HÖ sè ph©n bè t¶i träng ®−îng tÝnh theo c«ng thøc t−¬ng tù nh− ®èi víi ph−¬ng ph¸p ®ßn bÈy: 1 (3-20) k i = ∑ yi 2 Ph©n tÝch c«ng thøc 3-12 cho thÊy çc dÇm däc biªn kÕt cÊu cã hÖ sè ph©n bè t¶i träng tÝnh theo nguyªn t¾c nÐn lÖch t©m lín nhÊt, çc dÇm ë l©n cËn tim mÆt c¾t ngang chÞu lùc nhá h¬n. Trong tr−êng hîp do yªu cÇu c«ng nghÖ cÇn chÕ t¹o çc dÇm chñ gièng nhau ng−êi thiÕt kÕ ph¶i chän çc gi¸ trÞ tÝnh to¸n cho çc dÇm biªn lµm c¨n cø ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña kÕt cÊu. b»ng çch thay e b»ng çc gi¸ trÞ NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 35/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n hÖ sè ph©n bè t¶i träng theo nguyªn t¾c nÐn lÖch t©m phï hîp víi çc kÕt cÊu cã ®é cøng ngang lín. Tr−êng hîp nµy chØ t−¬ng øng víi çc kÕt cÊu nhÞp cã mËt ®é liªn kÕt ngang dµy vµ bÒ réng cÇu t−¬ng ®èi hÑp. Trong nh÷ng kÕt cÊu nhÞp cÇu cã ®é cøng ngang nhá nh− kÕt cÊu nhÞp kh«ng cã dÇm ngang kh«ng sö dông ph−¬ng ph¸p nÐn lÖch t©m. Ph−¬ng ph¸p dÇm liªn tôc trªn gèi ®µn håi: Trong tr−êng hîp ®é cøng ngang cña kÕt cÊu nhÞp kh«ng ®ñ lín vÝ dô nh− çc d¹ng kÕt cÊu nhÞp cÇu kh«ng cã dÇm ngang hay kÕt cÊu nhÞp cÇu cã mËt ®é liªn kÕt ngang th−a viÖc x©y dùng ®−êng ¶nh h−ëng ¸p lùc lªn çc dÇm chñ sÏ sö dông ph−¬ng ph¸p dÇm liªn tôc trªn çc gèi ®µn håi. Gi¶ thiÕt kÕt cÊu ngang ®−îc coi nh− mét dÇm liªn tôc tùa trªn çc gèi ®µn håi. Çc gèi ®µn håi ë ®©y chÝnh lµ çc dÇm chñ nªn hÖ sè ®µn håi ®−îc x¸c ®Þnh c¨n cø vµo ®é cøng cña çc dÇm chñ. KÕt cÊu ngang ( dÇm ngang, b¶n mÆt cÇu, liªn kÕt ngang...) ®−îc coi lµ cã ®é cøng kh«ng qu¸ lín nªn d−íi t¸c dông cña t¶i träng, kÕt cÊu xuÊt hiÖn biÕn d¹ng theo ph−¬ng ngang mét çch râ rÖt (h×nh 4-5). §−êng ¶nh h−ëng ¸p lùc lªn çc dÇm chñ ®−îc x©y dùng nh− ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc gèi ®µn håi d−íi çc dÇm liªn tôc. Sö dông çc lý thuyÕt tÝnh ph©n tÝch kÕt cÊu nh− ph−¬ng ph¸p th«ng sè ban ®Çu, ph−¬ng tr×nh 5 m« men...tÝnh ®−îc: + Ph¶n lùc t¹i gèi ®µn håi thø n, do t¶i träng ®¬n vÞ P = 1 ®Æt t¹i gèi thø r g©y ra b»ng: R Pn.r = ( 1 A 0,r + A1,r .α + A 2,rα 2 + A 3,rα 3 D ) (3-21) + Ph¶n lùc t¹i gèi ®µn håi thø n, do m« men ®¬n vÞ M = 1 ®Æt t¹i gèi 0 (gèi biªn tr¸i, h×nh 3- 16) g©y ra b»ng: R nM.0 = víi ( 1 B 0 + B1 .α + B 2α 2 + B 3α 3 D.d ) (3-22) D = C 0 + C1α + C 2α 2 + C 3α 3 A i , B i , C i lµ çc hÖ sè phô thuéc sè l−îng çc nhÞp dÇm ngang vµ sè liÖu cña çc gèi ®µn håi Tung ®é ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc gèi ë ®Çu mót c«ng-xon lµ: R Pn ,k = R Pn ,0 + d k R M n .0 (3-23) trong ®ã: R Pn ,0 - ph¶n lùc t¹i gèi ®µn håi thø n, do lùc ®¬n vÞ P = 1 , ®Æt t¹i gèi biªn (0) g©y ra. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 36/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 RM n , 0 - ph¶n lùc t¹i gèi ®µn håi thø n, do lùc ®¬n vÞ M = 1 , ®Æt t¹i gèi biªn (0) g©y ra. d vµ dk – kho¶ng çch gi÷a çc dÇm chñ vµ chiÒu dµi c«ng so hÉng. α - hÖ sè ®é phô thuéc kÕt cÊu ngang vµ ®é cøng cña dÇm chÝnh: α= d3 6.EI ' ∆ p (3-24) ë ®©y: E – m« ®un ®µn håi cña vËt liÖu lµm dÇm ngang I’ – ®Æc tr−ng ®é cøng ngang trªn mét ®¬n vÞ dµi cña dµi cña kÕt cÊu nhÞp lÊy nh− sau: + Khi chØ cã dÇm ngang ®¶m b¶o ®é cøng theo ph−¬ng ngang: I' = I n m« men qu¸n tÝnh cña dÇm ngang = a kho¶ ng çch çc dÇm ngang + Víi çc cÇu kh«ng cã dÇm ngang chØ cã b¶n mÆt cÇu ®¶m b¶o ®é cøng ngang, I’ chÝnh lµ m« men qu¸n tÝnh theo ph−¬ng ngang cña d¶i b¶n cã chiÒu réng 1 m: I' = b.h 3b (1m).(chiÒu dµy b¶ n mÆt cÇu)3 = 12 12 + §èi víi çc kÕt cÊu ®æ t¹i chç gåm c¶ dÇm ngang vµ b¶n mÆt cÇu liÒn khèi cÇn xÐt ®Çy ®ñ çc thµnh phÇn ¶nh h−ëng tíi hÖ sè α. ∆ p - ®é vâng cña dÇm chñ d−íi t¸c dông cña t¶i träng 1 T/ m t¸c dông däc theo chiÒu dµi cña mçi dÇm chñ. §èi víi mÆt c¾t ngang gi÷a nhÞp dÇm chñ d¹ng gi¶n ®¬n, ∆ p tÝnh theo c«ng thøc: 5 qL4tt ∆p = 384 EI d (3-25). ë ®©y: q - t¶i träng r¶i ®Òu 1 T/ m. L tt - chiÒu dµi nhÞp tÝnh to¸n cña dÇm chñ. I d - m« men qu¸n tÝnh chèng uèn theo ph−¬ng th¼ng ®øng cña dÇm chñ. Trong çc tµi liÖu [2], [3] ®· cã çc phô lôc chøa çc b¶ng tÝnh s½n çc gi¸ trÞ tung ®é R nP,0 vµ R M n , 0 tuú theo gi¸ trÞ α vµ sè nhÞp dÇm ngang. Çc tung ®é ë 2 ®Çu mót thõa cßn l¹i chØ cÇn sö dông c«ng thøc 3-23 ®Ó x¸c ®Þnh. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 37/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 H×nh 4-5: §−êng ¼nh h−ëng ¸p lùc lªn çc dÇm chñ theo ph−¬ng ph¸p dÇm liªn tôc trªn çc gèi ®µn håi Tr×nh tù tÝnh to¸n cã thÓ thùc hiÖn theo çc b−íc sau ®©y: + TÝnh to¸n hÖ sè α . NÕu α ≤ 0, 005 chøng tá ®é cøng ngang cña kÕt cÊu ®ñ lín sÏ chän çch tÝnh ph©n bè ngang b»ng ph−¬ng ph¸p ®ßn bÈy hay nÐn lÖch t©m. + NÕu α ≥ 0. 005 tiÕn hµnh x©y d−ng ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc cña çc gèi ®µn håi nh− ®· nªu trªn. + Sau khi x©y dùng ®−îc çc ®−êng ¶nh h−ëng ph¶n lùc gèi, tr×nh tù .tÝnh to¸n hÖ sè ph©n bè t¶i träng theo ph−¬ng ph¸p dÇm trªn gèi ®µn håi tiÕn hµnh t−¬ng tù nh− ®èi víi çc ph−¬ng ph¸p ®ßn bÈy hay nÐn lÖch t©m, trong ®ã b−íc quan träng lµ ph¶i x¸c ®Þnh ®óng çc vÞ trÝ bÊt lîi cña t¶i träng. Trªn h×nh 4-5 cho thÊy møc ®é ¶nh h−ëng cña trÞ sè α ®Õn ®−êng ¶nh h−ëng ¸p lùc lªn çc dÇm chñ. Thùc tÕ cho thÊy ph−¬ng ph¸p dÇm trªn nÒn ®µn håi cã ®é chÝnh x¸c cao do møc ®é phï hîp thùc tÕ cña m« h×nh tÝnh to¸n. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 38/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Cã rÊt nhiÒu ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh hÖ sè ph©n bè ngang nh−ng trong tiªu chuÈn 22TCN-272-05 cho phÐp x¸c ®Þnh hÖ sè ph©n bè ngang theo çch sau: B¶ng 4.6.2.2.1.1 KÕt cÊu phÇn trªn cña cÇu th«ng th−êng ®−îc nªu trong çc §iÒu 4.6.2.2.2 vµ 4.6.2.2.3 C©u kiÖn ®ì DÇm thÐp Lo¹i mÆt cÇu MÆt c¾t ®iÓn h×nh MÆt cÇu bª t«ng ®óc t¹i chç, ®óc s½n, l−íi thÐp. B¶ng 4.6.2.2.2a-1- Ph©n bè ho¹t t¶i theo lµn ®èi víi m« men trong çc dÇm gi÷a MÆt c¾t thÝch hîp lÊy tõ b¶ng 4.6.2.2.1-1 Lo¹i dÇm MÆt bª t«ng mÆt cÇu kiÓu m¹ng dÇm lÊp ®Çy hoÆc m¹ng dÇm lÊp mét phÇn trªn dÇm thÐp hoÆc bª t«ng; dÇm bª t«ng ch÷ T, mÆt c¾t T hoÆc T kÐp Cho a,e, k còng cho i,j nÕu ®−îc liªn kÕt ®ñ ®Ó lµm viÖc nh− mét khèi Çc hÖ sè ph©n sè Ph¹m vi ¸p dông Mét lµn thiÕt kª chÞu t¶i: 0, 4 0,3 ⎛ S ⎞ ⎛ S ⎞ ⎛⎜ K g ⎞⎟ 0,06 + ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 3 ⎝ 4300 ⎠ ⎝ L ⎠ ⎜⎝ L.ts ⎟⎠ 0 ,1 1100 ≤ S ≤ 4900 110 ≤ts ≤ 300 6000 ≤ L ≤ 73000 Nb ≥ 4 Hai hoÆc h¬n hai lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i: 0, 6 0, 2 ⎛ S ⎞ ⎛ S ⎞ ⎛⎜ K g ⎞⎟ 0,075 + ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ 3⎟ ⎝ 2900 ⎠ ⎝ L ⎠ ⎝ L.t s ⎠ 0 ,1 Dïng gi¸ trÞ nhá nhÊt trong hai gi¸ trÞ hoÆc tÝnh tõ ph−¬ng tr×nh trªn víi Nb= 3 hoÆc theo nguyªn t¾c ®ßn bÈy. Nb = 3 B¶ng 4.6.2.2.2c-1- Ph©n bè ho¹t t¶i theo lµn ®èi víi m« men trong dÇm däc biªn Lo¹i kÕt cÊu nhÞp MÆt cÇu bª t«ng, mÆt cÇu d¹ng l−íi lÊp ®Çy hoÆc lÊp mét phÇn trªn dÇm bª t«ng hoÆc thÐp; dÇm bª t«ng ch÷ T, mÆt c¾t T hoÆc T kÐp MÆt c¾t thÝch hîp lÊy tõ b¶ng 4.6.2.2.1-1 Cho a, e, k vµ còng cã thÓ cho i, j nÕu ®−îc liªn kÕt chÆt chÏ ®Ó lµm viÖc nh− mét khèi 1 lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i Quy t¾c ®ßn bÈy 2 hoÆc h¬n 2 lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i Ph¹m vi ¸p dông G = e gbªn trong e = 0,77 + − 300 ≤ d e ≤ 1700 de 2800 Dïng gi¸ trÞ nhá nhÊt trong hai gi¸ trÞ hoÆc tÝnh theo ph−¬ng tr×nh trªn víi Nb = 3 hoÆc theo nguyªn t¾c ®ßn bÈy Nb = 3 B¶ng 4.6.2.3a-1- Ph©n bè ho¹t t¶i theo lµn ®èi víi lùc c¾t trong dÇm gi÷a Lo¹i kÕt cÊu nhÞp NguyÔn H÷u H−ng MÆt c¾t thÝch hîp lÊy tõ b¶ng 4.6.2.2.1-1 1 lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i 2 hoÆc h¬n 2 lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i Ph¹m vi ¸p dông Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 39/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp MÆt cÇu bªt«ng, ®an l−íi, lÊp ®Çy hoÆc lÊp 1 phÇn trªn dÇm thÐp hoÆc bªt«ng, dÇm bªt«ng ch÷ T, mÆt c¾t T hoÆc T kÐp 3/2008 Cho a, e, k vµ còng cho j nÕu ®−îc liªn kÕt chÆt th× lµm viÖc nh− mét khèi 0,36 + S 0,2 + 7600 Quy t¾c ®ßn bÈy S ⎛ S ⎞ −⎜ ⎟ 7600 ⎜⎝ 10700 ⎟⎠ 2,0 Quy t¾c ®ßn bÈy 1100 ≤ S≤ 4900 6000 ≤ L≤ 73000 110 ≤ ts ≤ 300 4x109 ≤ Kg ≤ 3x1012 Nb ≥ 4 Nb = 3 B¶ng 4.6.2.2.3b-1 - Sù ph©n bè ho¹t t¶i theo lµn ®èi víi lùc c¾t trong dÇm biªn D¹ng kÕt cÊu nhÞp MÆt cÇu bª t«ng, mÆt cÇu d¹ng l−íi lÊp ®Çy hoÆc lÊp mét phÇn trªn dÇm bª t«ng hoÆc thÐp; dÇm T bª t«ng, mÆt c¾t T hoÆc T kÐp MÆt c¾t thÝch hîp lÊy tõ B¶ng 4.6.2.2.1-1 1 lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i Cho a, e, k vµ còng cho i, j nÕu ®−îc liªn kÕt ch¾c ch¾n ®Ó lµm viÖc nh− mét khèi Quy t¾c ®ßn bÈy 2 hoÆc h¬n 2 lµn thiÕt kÕ chÞu t¶i g = e gbªn trong Ph¹m vi ¸p dông - 300 ≤ de ≤ 1700 d e = 0,6 + e 3000 3.6.1.1. Ho¹t t¶i xe 3.6.1.1.1. Sè lµn xe thiÕt kÕ Sè lµn xe thiÕt kÕ ®−îc x¸c ®Þnh bëi phÇn sè nguyªn cña tû sè w/3500, ë ®©y w lµ bÒ réng kho¶ng trèng cña lßng ®−êng gi÷a hai ®¸ vØa hoÆc hai rµo ch¾n, ®¬n vÞ lµ mm. CÇn xÐt ®Õn kh¶ n¨ng thay ®æi trong t−¬ng lai vÒ vËt lý hoÆc chøc n¨ng cña bÒ réng trèng cña lßng ®−êng cña cÇu . Trong tr−êng hîp bÒ réng lµn xe nhá h¬n 3500mm th× sè lµn xe thiÕt kÕ lÊy b»ng sè lµn giao th«ng vµ bÒ réng lµn xe thiÕt kÕ ph¶i lÊy b»ng bÒ réng lµn giao th«ng. Lßng ®−êng réng tõ 6000mm ®Õn 7200mm ph¶i cã 2 lµn xe thiÕt kÕ, mçi lµn b»ng mét nöa bÒ réng lßng ®−êng. 3.6.1.1.2. HÖ sè lµn xe Nh÷ng quy ®Þnh cña §iÒu nµy kh«ng ®−îc ¸p dông cho tr¹ng th¸i giíi h¹n mái, trong tr−êng hîp ®ã chØ dïng víi mét xe t¶i thiÕt kÕ, bÊt kÓ sè lµn xe thiÕt kÕ. Khi dïng hÖ sè ph©n phèi gÇn ®óng cña 1 lµn xe ®¬n nh− trong §iÒu 4.6.2.2. vµ 4.6.2.3, kh¸c víi quy t¾c ®ßn bÈy vµ ph−¬ng ph¸p tÜnh häc, øng lùc ph¶i ®−îc chia cho 1,20. øng lùc cùc h¹n cña ho¹t t¶i ph¶i x¸c ®Þnh b»ng çch xÐt mçi tæ hîp cã thÓ cña sè lµn chÞu t¶i nh©n víi hÖ sè t−¬ng øng trong B¶ng 1. HÖ sè trong B¶ng 3.6.1.1.2.1 kh«ng ®−îc ¸p dông kÕt hîp víi hÖ sè ph©n bè t¶i träng gÇn ®óng quy ®Þnh trong §iÒu 4.6.2.2 vµ 4.6.2.3, trõ khi dïng quy t¾c ®ßn bÈy hay khi cã yªu cÇu riªng cho dÇm ngoµi cïng trong cÇu dÇm- b¶n quy ®Þnh trong §iÒu 6.2.2.2.d th× ®−îc ¸p dông B¶ng 3.6.1.1.2.1- HÖ sè lµn ″m″ Sè lµn chÊt t¶i HÖ sè lµn (m) 1 2 3 >3 1,20 1,00 0,85 0,65 3.6.1.2. Ho¹t t¶i xe «t« thiÕt kÕ 3.6.1.2.1. Tæng qu¸t Ho¹t t¶i xe «t« trªn mÆt cÇu hay kÕt cÊu phô trî ®−îc ®Æt tªn lµ HL-93 sÏ gåm mét tæ hîp cña: • Xe t¶i thiÕt kÕ hoÆc xe 2 trôc thiÕt kÕ, vµ • T¶i träng lµn thiÕt kÕ NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 40/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Trõ tr−êng hîp ®−îc ®iÒu chØnh trong §iÒu 3.6.1.3.1, mçi lµn thiÕt kÕ ®−îc xem xÐt ph¶i ®−îc bè trÝ hoÆc xe t¶i thiÕt kÕ hoÆc xe hai trôc chång víi t¶i träng lµn khi ¸p dông ®−îc. T¶i träng ®−îc gi¶ thiÕt chiÕm 3000mm theo chiÒu ngang trong mét lµn xe thiÕt kÕ. 3.6.1.2.2. Xe t¶i thiÕt kÕ Träng l−îng vµ kho¶ng çch çc trôc vµ b¸nh xe cña xe t¶i thiÕt kÕ ph¶i lÊy theo H×nh 3.6.1.2.2-1. Lùc xung kÝch lÊy theo §iÒu 3.6.2 Trõ quy ®Þnh trong §iÒu 3.6.1.3.1 vµ 3.6.1.4.1, cù ly gi÷a 2 trôc 145.000N ph¶i thay ®æi gi÷a 4300 vµ 9000mm ®Ó g©y ra øng lùc lín nhÊt. §èi víi çc cÇu trªn çc tuyÕn ®−êng cÊp IV vµ thÊp h¬n, Chñ ®Çu t− cã thÓ x¸c ®Þnh t¶i träng trôc cho trong H×nh 3.6.1.2.2-1 nh©n víi hÖ sè 0,50 hoÆc 0,65. 35 kN 145 kN 145 kN 4300 mm 4300 mm tíi 900mm 600 mm nãi chung 300mm mót thõa cña mÆt cÇu - Lµn thiÕt kÕ 3500 mm H×nh 3.6.1.2.2-1 - §Æc tr−ng cña xe t¶i thiÕt kÕ 3.6.1.2.3. Xe hai trôc thiÕt kÕ Xe hai trôc gåm mét cÆp trôc 110.000N çch nhau 1200mm. Cù ly chiÒu ngang cña çc b¸nh xe lÊy b»ng 1800mm. T¶i träng ®éng cho phÐp lÊy theo §iÒu 3.6.2. §èi víi çc cÇu trªn çc tuyÕn ®−êng cÊp IV vµ thÊp h¬n, Chñ ®Çu t− cã thÓ x¸c ®Þnh t¶i träng xe hai trôc nãi trªn nh©n víi hÖ sè 0,50 hoÆc 0,65. 3.6.1.2.4. T¶i träng lµn thiÕt kÕ T¶i träng lµn thiÕt kÕ gåm t¶i träng 9,3N/mm ph©n bè ®Òu theo chiÒu däc. Theo chiÒu ngang cÇu ®−îc gi¶ thiÕt lµ ph©n bè ®Òu trªn chiÒu réng 3000mm. øng lùc cña t¶i träng lµn thiÕt kÕ kh«ng xÐt lùc xung kÝch. ß 2. TÝnh to¸n néi lùc. (2tiÕt) - TÝnh ®Æc tr−ng mÆt c¾t - tÝnh hÖ sè ph©n bè ngang ®Ó biÕn s¬ ®å kh«ng gian vÒ s¬ ®å ph¼ng - TÝnh to¸n néi lùc vµ øng suÊt t¹i çc mÆt c¾t vµ vÞ trÝ ®Æc tr−ng nh− ®· dù kiÕn c¨n cø vµo çc tr¹ng th¸i giíi h¹n 2.1 TÝnh ®Æc tr−ng mÆt c¾t §Ó x¸c ®Þnh ®−îc ®Æc tr−ng h×nh häc cña mÆt c¾t, ®Çu tiªn ta ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc kÝch th−íc h×nh häc cña mÆt c¾t dÇm. YÕu tè ¶nh h−ëng chÝnh ®Õn ®ã chÝnh lµ mÆt c¾t ngang cÇu. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 41/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp (6) 3/2008 (5) (4) (3) (2) (1) Trong mÆt c¾t ngang cÇu trªn ngoµi çc kÝch th−íc dÇm thÐp ®· ®−îc x¸c ®Þnh ë phÇn trªn ta cÇn x¸c ®Þnh çc kÝch th−íc cßn l¹i nh− kho¶ng çch gi÷a çc dÇm chñ vµ chiÒu dµy b¶n bª t«ng. Çc kÝch th−íc ®ã lµ c¬ së ®Ó x¸c ®Þnh kÝch th−íc dÇm sau (phÇn b¶n bª t«ng bÞ g¹ch chÐo vµ dÇm thÐp): b b2 s s hb hh b1 b C B Trong çc kÝch th−íc trªn B th−êng chän tõ 1,5m ®Õn 2,5m; C=(0,6-0,75)B hb th−êng chän tõ 15 ®Õn 25cm phô thuéc vµo kho¶ng çch gi÷a çc dÇm thÐp, chiÒu dµy trªn vÞ trÝ b¶n çnh ®−îc x¸c ®Þnh phô thuéc vµo lo¹i neo vµ chiÒu dµy líp bª t«ng b¶o vÖ phÝa trªn neo (PhÇn cÊu t¹o ®· cã quy ®Þnh nµy). b1 vµ b2 ®−îc quy ®Þnh trong qui tr×nh, phô thuéc vµo çc ®Æc tr−ng cña cÇu: 4.6.2.6. BÒ réng b¶n çnh dÇm h÷u hiÖu 4.6.2.6.1. Tæng qu¸t Khi kh«ng ®ñ ®iÒu kiÖn ph©n tÝch chÝnh x¸c h¬n vµ hoÆc trõ phi ®−îc quy ®Þnh kh¸c th× ph¶i tÝnh nh− d−íi ®©y ®èi víi trÞ sè giíi h¹n cña bÒ réng b¶n bªt«ng, xem nh− bÒ réng h÷u hiÖu trong t¸c dông liªn hîp ®Ó x¸c ®Þnh søc kh¸ng cña tr¹ng th¸i giíi h¹n. Khi tÝnh ®é vâng cÇn xÐt trªn c¬ së toµn bé chiÒu réng b¶n çnh dÇm khi tÝnh ®é vâng do ho¹t t¶i cÇn ph¶i ¸p dông §iÒu 2.5.2.6.2. Khi tÝnh bÒ réng b¶n çnh dÇm h÷u hiÖu, chiÒu dµi nhÞp h÷u hiÖu cã thÓ lÊy b»ng nhÞp thùc tÕ ®èi víi çc nhÞp gi¶n ®¬n vµ b»ng kho¶ng çch gi÷a çc ®iÓm thay ®æi m«men uèn (®iÓm uèn cña biÓu ®å m«men) cña t¶i träng th−êng xuyªn ®èi víi çc nhÞp liªn tôc, thÝch hîp c¶ m«men ©m vµ d−¬ng. §èi víi bÒ réng b¶n çnh dÇm h÷u hiÖu cña çc dÇm gi÷a cã thÓ lÊy trÞ sè nhá nhÊt cña: 1/4 chiÒu dµi nhÞp h÷u hiÖu 12 lÇn ®é dÇy trung b×nh cña b¶n céng víi sè lín nhÊt cña bÒ dÇy b¶n bông dÇm hoÆc lÊy 1/2 bÒ réng cña b¶n çnh trªn cña dÇm hoÆc. Kho¶ng çch trung b×nh cña çc dÇm liÒn kÒ nhau. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 42/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 §èi víi çc dÇm biªn, bÒ réng b¶n çnh dÇm h÷u hiÖu cã thÓ ®−îc lÊy b»ng 1/2 bÒ réng h÷u hiÖu cña dÇm trong kÒ bªn, céng thªm trÞ sè nhá nhÊt cña: 1/8 lÇn chiÒu dµi nhÞp h÷u hiÖu 6,0 lÇn ®é dµy trung b×nh cña b¶n, céng víi sè lín h¬n gi÷a 1/2 ®é dÇy b¶n bông dÇm hoÆc 1/4 bÒ réng cña b¶n çnh trªn cña dÇm chÝnh, hoÆc. BÒ réng cña phÇn hÉng Sau khi x¸c ®Þnh ®−îc kÝch th−íc h×nh häc cña dÇm tiÕn hµnh tÝnh ®Æc tr−ng h×nh häc cña dÇm qua ba giai ®o¹n kh¸c nhau: giai ®o¹n chØ dÇm thÐp, giai ®o¹n dÇm thÐp vµ b¶n BTCT Es/Eb=n vµ giai ®o¹n dÇm thÐp vµ b¶n bª t«ng víi Es/Eb=3n. B¶ng ®Æc tr−ng h×nh häc ë 3 giai ®o¹n §Æc tr−ng h×nh häc cña mÆt c¾t qua ba giai ®o¹n 2.2 TÝnh hÖ sè ph©n bè ngang Theo çch tra qui tr×nh Tr×nh bµy nguyªn lý xÕp t¶i theo ph−¬ng ngang cÇu (xem ë trªn) 2.3 X¸c ®Þnh néi lùc NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 43/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 -X¸c ®Þnh s¬ ®å tÝnh: kh¼ng ®Þnh l¹i tÝnh theo s¬ ®å ph¼ng v× vËy néi lùc thùc tÕ trong dÇm sÏ b»ng néi lùc tÝnh ®−îc s¬ ®å ph¼ng nh©n víi hÖ sè lµn vµ hÖ sè ph©n bè ngang. -X¸c ®Þnh t¶i träng t¸c dông lªn s¬ ®å tÝnh: T¶i träng t¸c dông sÏ ®−îc x¸c ®Þnh c¨n cø vµo çc tæ hîp trong çc tr¹ng th¸i giíi h¹n cÇn kiÓm tra. Çc tr¹ng th¸i giíi h¹n cÇn kiÓm tra bao gåm tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é, tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông vµ tr¹ng th¸i giíi h¹n mái. T¶i träng t¸c dông gåm çc lo¹i t¶i träng sau: DC, DW, LL, IM, PL, WS vµ WL -VÏ §ah néi lùc t¹i çc mÆt c¾t cÇn tÝnh to¸n sau ®ã xÕp t¶i bÊt lîi lªn ®ah (lóc gi¶ng lÊy vÝ dô minh ho¹) ß 3. ThiÕt kÕ cÊu t¹o vµ kÝch th−íc c¬ b¶n cña mÆt c¾t ngang çc bé phËn cña kÕt cÊu nhÞp cÇu dÇm thÐp. (2 tiÕt) - Chän cÊu t¹o - TÝnh to¸n vµ kiÓm to¸n theo çc tr¹ng th¸i giíi h¹n - KÕt luËn chän ®−îc kÝch th−íc mÆt c¾t ThiÕt kÕ bao gåm çc nhiÖm vô chÝnh sau: chän cÊu t¹o, tÝnh to¸n néi lùc vµ tÝnh to¸n çc søc kh¸ng sau ®ã kiÓm tra xem cÊu t¹o ®ã cã ®¶m b¶o hay kh«ng. NÕu kh«ng ®¶m b¶o th× chän l¹i cÊu t¹o, nÕu ®¶m b¶o th× kÕt thóc tiÕp... NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 44/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp Edited by Foxit Reader Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008 For Evaluation Only. 3/2008 tiÕp.. 3.1 Chän cÊu t¹o nh− ®· ®−îc giíi thiÖu ë trªn 3.2 KiÓm tra theo çc tr¹ng th¸i giíi h¹n a-tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông Trong cÇu giµn chØ kiÓm tra vÒ ®é vâng theo çc quy ®Þnh vÒ ®é vâng 2.5.2.6.2. Tiªu chuÈn vÒ ®é vâng Çc tiªu chuÈn ë phÇn nµy, ngoµi çc quy ®Þnh cho mÆt cÇu trùc h−íng, ®−îc xem nh− lµ tuú chän. Çc quy ®Þnh cho mÆt cÇu trùc h−íng ®−îc coi lµ b¾t buéc. Trong khi ¸p dông çc tiªu chuÈn nµy, t¶i träng xe cÇn bao gåm lùc xung kÝch. NÕu Chñ ®Çu t− yªu cÇu kiÓm tra ®é vâng th× cã thÓ ¸p dông çc nguyªn t¾c sau: NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 45/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp Edited by Foxit Reader Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008 For Evaluation Only. 3/2008 • Khi nghiªn cøu ®é vâng tuyÖt ®èi lín nhÊt, tÊt c¶ çc lµn xe thiÕt kÕ ph¶i ®−îc ®Æt t¶i vµ tÊt c¶ çc cÊu kiÖn chÞu lùc cÇn coi lµ vâng lín nh− nhau; • VÒ thiÕt kÕ cÇu liªn hîp, mÆt c¾t ngang thiÕt kÕ ph¶i bao gåm toµn bé chiÒu réng cña ®−êng vµ nh÷ng bé phËn liªn tôc vÒ kÕt cÊu cña lan can, ®−êng ng−êi ®i vµ rµo ch¾n ë gi÷a; • Khi nghiªn cøu chuyÓn vÞ t−¬ng ®èi lín nhÊt, sè l−îng vµ vÞ trÝ cña çc lµn ®Æt t¶i ph¶i chän ®Ó cho hiÖu øng chªnh lÖch bÊt lîi nhÊt; • Ph¶i dïng ho¹t t¶i cña tæ hîp t¶i träng sö dông trong b¶ng 3.4.1.1 kÓ c¶ lùc xung kÝch IM; • Ho¹t t¶i ph¶i lÊy theo §iÒu 3.6.1.3.2; • Çc quy ®Þnh cña §iÒu 3.6.1.1.2 cÇn ®−îc ¸p dông; vµ • §èi víi cÇu chÐo cã thÓ dïng mÆt c¾t ngang th¼ng gãc, víi cÇu cong vµ võa cong võa chÐo cã thÓ dïng mÆt c¾t ngang xuyªn t©m . Trong khi thiÕu çc tiªu chuÈn kh¸c, çc giíÝ h¹n vÒ ®é vâng sau ®©y cã thÓ xem xÐt cho kÕt cÊu thÐp, nh«m vµ bª t«ng. • T¶i träng xe nãi chung ................................................................................................. L/800, • T¶i träng xe vµ/hoÆc ng−êi ®i bé ............................................................................... L/1000, • T¶i träng xe ë phÇn hÉng .............................................................................................. L/300, • T¶i träng xe vµ/hoÆc ng−êi ®i bé ë phÇn hÉng ............................................................. L/375. (L- chiÒu dµi nhÞp) §èi víi dÇm thÐp I vµ dÇm tæ hîp cÇn ¸p dông çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.10.5 vµ 6.10.10.2 vÒ kiÓm tra ®é vâng th−êng xuyªn qua kiÓm tra øng suÊt ë b¶n çnh dÇm. Çc quy ®Þnh sau ®©y ®−îc dïng cho mÆt cÇu b»ng b¶n trùc h−íng: • T¶i träng xe trªn b¶n mÆt cÇu ....................................................................................... L/300, • T¶i träng xe trªn s−ên cña mÆt cÇu thÐp trùc h−íng............................................ ...... L/1000, • T¶i träng xe trªn s−ên cña mÆt cÇu thÐp trùc h−íng (®é vâng t−¬ng ®èi lín nhÊt gi÷a 2 s−ên c¹nh nhau) ................................................................................. 2,5mm ChÊt t¶i ®Ó ®¸nh gi¸ ®é vâng do ho¹t t¶i tuú ý NÕu Chñ ®Çu t− yªu cÇu tiªu chuÈn ®é vâng do ho¹t t¶i tuú ý theo §iÒu 2.5.2.6.2 th× ®é vâng cÇn lÊy theo trÞ sè lín h¬n cña: • KÕt qu¶ tÝnh to¸n do chØ mét m×nh xe t¶i thiÕt kÕ, hoÆc • KÕt qu¶ tÝnh to¸n cña 25% xe t¶i thiÕt kÕ cïng víi t¶i träng lµn thiÕt kÕ. KÕt qu¶ xÕp xe trªn s¬ ®å ph¼ng nh©n víi sè lµn vµ chia cho sè dÇm. Trong cÇu dÇm thÐp, cÇu dÇm thÐp liªn hîp th× kiÓm tra nh− sau: 6.10.5. KiÓm tra tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông vÒ ®é vâng dµi h¹n 6.10.5.1. Tæng qu¸t Ph¶i ¸p dông tæ hîp t¶i träng sö dông ë B¶ng 3.4.1-1. Cã thÓ ¸p dông çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.10.4 vÒ ph©n tÝch ®µn håi vµ phi ®µn håi. VÉn sö dông çch nµy (tøc lµ ®µn håi vµ phi ®µn håi) ®Ó kiÓm tra c¶ tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é lÉn çc yªu cÇu vÒ ®é vâng dµi h¹n. 6.10.5.2. Ph©n phèi l¹i m«men theo ph©n tÝch ®µn håi §èi víi çc cÊu kiÖn tu©n thñ víi §iÒu 6.10.4.4, khi nghiªn cøu ®é vâng dµi h¹n, cã thÓ dùa trªn tÝnh to¸n theo ph©n phèi l¹i m«nen. øng suÊt b¶n çnh trong uèn d−¬ng vµ uèn ©m kh«ng ®−îc v−ît qu¸: • §èi víi c¶ hai b¶n çnh cña mÆt c¾t liªn hîp : ff ≤ 0,95 Rb Rh Fyf • §èi víi c¶ hai b¶n çnh cña mÆt c¾t kh«ng liªn hîp ff ≤ 0,80 Rb Rh Fyf (6.10.5.2-1) (6.10.5.2-2) trong ®ã: ff Rb = øng suÊt b¶n çnh dÇm ®µn håi do t¶i träng tÝnh to¸n g©y ra (MPa) = hÖ sè truyÒn t¶i träng quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.4.3.2 NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 46/96 Edited by Foxit Reader Copyright(C) by Foxit Software Company,2005-2008 For Evaluation Only. 3/2008 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp Rh = hÖ sè lai ®−îc quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.4.3.1 Fyf = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña b¶n çnh (MPa). øng suÊt ë trªn ®−îc tÝnh tõ tæ hîp cña tr¹ng th¸i giíi h¹n sö dông Tr¹ng th¸i giíi h¹n Sö dông DC DD DW EH EV ES 1.0 LL IM CE BR PL LS EL 1,00 WA 1,00 WS 0,30 WL 1,00 FR 1,00 Cïng mét lóc chØ dïng mét trong çc t¶i träng TU CR SH TG 1,0/1,20 γTG SE γSE eq ct cv - - - B- Tr¹ng th¸i giíi h¹n mái 6.6. çc xem xÐt vÒ mái vµ ®øt g∙y 6.6.1. Mái 6.6.1.1. Tæng qu¸t §é mái ph¶i ®−îc ph©n lo¹i hoÆc do t¶i träng g©y ra hoÆc do cong vªnh g©y ra mái. 6.6.1.2. Mái do T¶i träng g©y ra 6.6.1.2.1. ¸p dông T¸c dông lùc xem xÐt ®Ó thiÕt kÕ mái cña chi tiÕt cÇu thÐp ph¶i lµ biªn ®é øng suÊt cña ho¹t t¶i. Çc øng suÊt d− kh«ng ®−îc xÐt ®Õn trong nghiªn cøu mái. Çc quy ®Þnh nµy chØ ¸p dông cho çc chi tiÕt chÞu øng suÊt kÐo thùc. Trong çc vïng mµ çc t¶i träng th−êng xuyªn kh«ng ®−îc nh©n víi hÖ sè, g©y ra lùc nÐn, th× ®é mái chØ ®−îc xÐt nÕu nh− øng suÊt nÐn nµy nhá h¬n hai lÇn øng suÊt ho¹t t¶i kÐo lín nhÊt g©y ra tõ tæ hîp t¶i träng mái quy ®Þnh trong B¶ng 3.4.1-1 (xem ë trªn). 6.6.1.2.2. Çc tiªu chÝ thiÕt kÕ §èi víi çc nghiªn cøu ®é mái do t¶i träng g©y ra, mçi chi tiÕt ph¶i tháa m·n: Y(∆f) ≤ (∆F)n (6.6.1.2.2-1) trong ®ã: Y = hÖ sè t¶i träng quy ®Þnh trong B¶ng 3.4.1-1 ®èi víi tæ hîp t¶i träng mái (∆f) = t¸c dông lùc, ph¹m vi øng suÊt ho¹t t¶i do sù ®i qua cña t¶i träng mái nh− quy ®Þnh trong §iÒu 3.6.1.4 (MPa) (∆F)n = søc chÞu mái danh ®Þnh nh− quy ®Þnh trong §iÒu 6.6.1.2.5 (MPa) 6.6.1.2.3. Ph©n lo¹i çc chi tiÕt Çc bé phËn vµ çc chi tiÕt víi søc chÞu mái nhá h¬n hoÆc b»ng chi tiÕt lo¹i C ph¶i ®−îc thiÕt kÕ ®Ó tháa m·n çc yªu cÇu cña çc lo¹i chi tiÕt t−¬ng øng; nh− tãm t¾t trong çc B¶ng 1 vµ 2, vµ ®−îc cho trong H×nh 1. (xem thªm qui tr×nh) 6.6.1.2.5. Søc kh¸ng mái Trõ tr−êng hîp quy ®Þnh d−íi ®©y, søc kh¸ng mái danh ®Þnh ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: 1 1 ⎛ A ⎞3 (∆F)n = ⎜ ⎟ ≥ (∆F)TH (6.6.1.2.5-1) 2 ⎝N⎠ víi: N = (365) (100) n (ADTT)SL trong ®ã: A = h»ng sè lÊy tõ B¶ng 1 (MPa3) NguyÔn H÷u H−ng (6.6.1.2.5-2) Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 47/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 n = sè çc chu kú ph¹m vi øng suÊt ®èi víi mçi l−ît ch¹y qua cña xe t¶i, lÊy tõ B¶ng2 (ADTT)SL = ADTT mét lµn xe ch¹y nh− quy ®Þnh trong §iÒu 3.6.1.4 (∆F)TH = ng−ìng mái biªn ®é kh«ng ®æi, lÊy tõ B¶ng 3 (MPa) Ph¹m vi søc kh¸ng mái danh ®Þnh ®èi víi kim lo¹i c¬ b¶n ë çc chi tiÕt liªn kÕt b»ng çc ®−êng hµn gãc chÞu t¶i träng ngang, n¬i mµ b¶n kh«ng liªn tôc bÞ chÞu t¶i, ph¶i ®−îc lÊy nhá h¬n (∆F)cn vµ: H⎞ ⎛ ⎜ 0,094 + 1,23 ⎟ t p ⎟ (∆F)n = (DF )cn ⎜ 1/6 ⎜ ⎟ tp ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ ⎠ (6.6.1.2.5-3) trong ®ã: (∆F )c n H tp = = = søc kh¸ng mái danh ®Þnh ®èi víi chi tiÕt lo¹i C (MPa) chiÒu cao hiÖu dông cña ®−êng hµn gãc (mm) chiÒu dµy cña b¶n chÞu t¶i (mm). 6.6.1.3. Mái do xo¾n vÆn g©y ra (hoÆc “vÆn mÐo”) Çc ®−êng truyÒn t¶i ph¶i ®¶m b¶o ®ñ ®Ó truyÒn tÊt c¶ çc lùc ®· dù kiÕn vµ kh«ng ®−îc dù kiÕn ph¶i ®−îc bè trÝ b»ng çch liªn kÕt tÊt c¶ çc bé phËn ngang vµo çc thµnh phÇn thÝch hîp. Çc thµnh phÇn nµy bao gåm çc mÆt c¾t ngang cña bé phËn däc. Çc ®−êng truyÒn t¶i ph¶i ®−îc bè trÝ b»ng çch liªn kÕt çc thµnh phÇn kh¸c nhau th«ng qua hµn nèi hoÆc b¾t bul«ng. §Ó kiÓm tra sù o»n vµ uèn ®µn håi cña b¶n bông, ph¶i tháa m·n quy ®Þnh cña §iÒu 6.10.6. 6.10.6.3. Uèn Çc b¶n bông kh«ng cã s−ên t¨ng c−êng däc ph¶i tho¶ m·n çc yªu cÇu sau: NÕu 2D c E ≤ 5,70 tw Fyw fcf ≤ Fyw NÕu kh«ng th× (6.10.6.3-1) 2 ⎡t ⎤ fcf ≤ 32,5 E ⎢ w ⎥ (6.10.6.3- 2) ⎣ 2D c ⎦ Trong ®ã: fcf = øng suÊt nÐn ®µn håi lín nhÊt trong çch khi chÞu uèn do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n ch−a nh©n hÖ sè vµ cña t¶i träng mái theo quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.6.2 ®−îc lÊy b»ng øng suÊt uèn lín nhÊt ë b¶n bông (MPa) Fyw = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña bông (MPa) = chiÒu cao cña b¶n bông chÞu nÐn trong ph¹m vi ®µn håi (m) Dc 6.10.6.4. C¾t Ph¶i bè trÝ çc b¶n bông cña çc mÆt c¾t ®ång nhÊt cã s−ên t¨ng c−êng ®øng vµ cã hoÆc kh«ng cã s−ên t¨ng c−êng däc ®−îc bè trÝ ®Ó tho¶ m·n : Vcf ≤0,58 CFyw (6.10.6.4-1) trong ®ã: Vcf = øng suÊt c¾t ®µn håi lín nhÊt ë b¶n bông do t¸c dông cña t¶i träng dµi h¹n tiªu chuÈn vµ cña t¶i träng mái nh− ®−îc quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.6.2 (MPa). C = tû sè øng lùc o»n do c¾t víi c−êng ®é ch¶y do c¾t nh− ®−îc quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.6.7.3.3a. Fyw = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña b¶n bông (MPa). NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 48/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 C-tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é CÊu kiÖn chÞu uèn 6.10.4. Søc kh¸ng uèn theo tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é Søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n ®èi víi m« men vµ øng suÊt ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: Mr = ϕ f Mn (6.10.4-1) (6.10.4-2) vµ Fr = ϕf Fn trong ®ã: ϕf = hÖ sè kh¸ng uèn ®−îc quy ®Þnh ë §iÒu 6.5.4.2 = søc kh¸ng uèn danh ®Þnh (N-mm) Mn = søc kh¸ng uèn danh ®Þnh ë mçi b¶n çnh (MPa) Fn 6.10.4.1. Ph©n lo¹i søc kh¸ng uèn 6.10.4.1.1. C−êng ®é ch¶y dÎo nhá nhÊt quy ®Þnh Nghiªn cøu vÒ søc kh¸ng uèn cña çc mÆt c¾t ch÷ Ι tho¶ m·n çc giíi h¹n vÒ tØ lÖ h×nh häc trong §iÒu 6.10.2 vµ nghiªn cøu vÒ vËt liÖu thÐp cã c−êng ®é ch¶y dÎo nhá nhÊt quy ®Þnh nh− sau: • Kh«ng v−ît qu¸ 345 MPa vµ cã chiÒu cao mÆt c¾t kh«ng ®æi ph¶i ®−îc thùc hiÖn theo çc quy ®Þnh vÒ ®é m¶nh cña b¶n b¶n bông cã mÆt c¾t ®Æc cña §iÒu 6.10.4.1.2, hoÆc • V−ît qu¸ 345 MPa vµ cã chiÒu cao mÆt c¾t thay ®æi ph¶i ®−îc thùc hiÖn theo çc quy ®Þnh vÒ ®é m¶nh cña b¶n çnh chÞu nÐn cã mÆt c¾t kh«ng ®Æc cña §iÒu 6.10.4.1.4. 6.10.4.1.1. §é m¶nh cña b¶n b¶n bông cã mÆt c¾t ®Æc NÕu: 2D cp tw ≤ 3,76 E Fyc (6.10.4.1.2-1) trong ®ã: Dcp = chiÒu cao cña b¶n b¶n bông chÞu nÐn t¹i lóc m« men dÎo (mm) = c−êng ®é ch¶y dÎo nhá nhÊt ®−îc quy ®Þnh cña b¶n çnh chÞu nÐn (MPa) Fyc th× b¶n bông ®−îc xem lµ ®Æc vµ • §èi víi çc mÆt c¾t liªn hîp chÞu uèn d−¬ng søc kh¸ng uèn ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh theo çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.10.4.2.2 vÒ søc kh¸ng uèn d−¬ng cña mÆt c¾t liªn hîp ®Æc hoÆc • §èi víi çc mÆt c¾t kh¸c, viÖc nghiªn cøu ph¶i tiÕn hµnh theo çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.10.4.1.3 vÒ ®é m¶nh cña b¶n çnh chiô kÐo cã mÆt c¾t ®Æc. NÕu kh¸c ®i th× b¶n b¶n bông kh«ng ®ñ ®iÒu kiÖn ®Ó coi lµ ®Æc vµ 6.10.4.1.3. §é m¶nh cña b¶n çnh chÞu nÐn cã mÆt c¾t ®Æc ch¾c NÕu : bf E ≤ 0.382 2t f Fyc (6.10.4.1.3-1) trong ®ã: = chiÒu réng b¶n çnh chÞu nÐn (mm) bf = bÒ dµy b¶n çnh chÞu nÐn (mm) tf ViÖc tÝnh to¸n ph¶i theo çc quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.4.1.6 vÒ sù t¸c ®éng qua l¹i gi÷a ®é m¶nh cña b¶n bông cã mÆt c¾t ®Æc ch¾c vµ b¶n çnh chÞu nÐn. NÕu kh«ng nh− vËy th× b¶n çnh chÞu nÐn kh«ng ®−îc coi lµ ®Æc vµ : 6.10.4.1. X¸c ®Þnh søc kh¸ng uèn Mäi mÆt c¾t ®−îc dù kiÕn ®¹t tíi Mp ph¶i ®−îc gi»ng theo ph−¬ng ngang. 6.10.4.2.1. Søc kh¸ng uèn cña çc mÆt c¾t ®Æc ch¾c th«ng th−êng Ph¶i lÊy søc kh¸ng uèn danh ®Þnh nh− sau: (6.10.4.2.1-1) Mn = Mp trong ®ã: Mn = søc kh¸ng uèn danh ®Þnh (N-mm) 6.10.4.2.2. Søc kh¸ng uèn d−¬ng cña mÆt c¾t liªn hîp ®Æc ch¾c. 6.10.4.2.2a. Tæng qu¸t NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 49/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 NÕu mÆt c¾t ®ang nghiªn cøu n»m trong : • Mét nhÞp ®¬n, hoÆc • Mét nhÞp liªn tôc cã çc mÆt c¾t ®Æc ch¾c trong miÒn chÞu uèn ©m trªn çc gèi tùa bªn trong, søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mÆt c¾t liªn hîp ®Æc trong miÒn chÞu uèn d−¬ng ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: • NÕu Dp ≤ D′ th×: Mn = Mp (6.10.4.2.2a-1) • NÕu D′ < Dp ≤ 5D′ th×: Mn = 5M p − 0,85M y 4 + 0,85M y − M p ⎛ D p ⎞ 4 ⎟ ⎜ ⎜ D′ ⎟ ⎠ ⎝ ( 6.10.4.2.2a-2) trong ®ã: = kho¶ng çch tõ ®Ønh b¶n tíi trôc trung hoµ t¹i lóc m«men dÎo (mm). Dp = kho¶ng çch ®−îc quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.4.2.2b (mm) D′ D’ = β (d + t s + t h ) 7.5 (6.10.4.2.2b-2) ë ®©y: β β = 0.9 for Fy = 250 MPa = 0.7 for Fy = 345 MPa d = depth of the steel section (mm) th = thickness of the concrete haunch above the top flange (mm) ts = thickness of the concrete slab (mm) = kh¶ n¨ng chÞu m«men ch¶y ban ®Çu cña mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n chÞu m«men d−¬ng My (N-mm) NÕu kh«ng th× søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh b»ng mét trong çc ph−¬ng ph¸p sau nh−ng kh«ng ®−îc lÊy lín h¬n gi¸ trÞ cña Mn ®−îc tÝnh to¸n tõ Ph−¬ng tr×nh 1 hoÆc Ph−¬ng tr×nh 2. • Ph−¬ng ph¸p gÇn ®óng: Mn = 1,3 Rh.My (6.10.4.2.2a-3) • Ph−¬ng ph¸p chÝnh x¸c: (6.10.4.2.2a-4) Mn = Rh.My + A [Mnp - Mcp] trong ®ã: = hÖ sè “lai” ®−îc quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.4.3.1 Rh A = ®èi víi çc nhÞp biªn, b»ng kho¶ng çch tõ gèi ®ì biªn ®Õn vÞ trÝ mÆt c¾t ngang trong nhÞp chia cho chiÒu dµi nhÞp. §èi víi çc nhÞp trong b»ng 1,0 Mcp = m«men do çc t¶i träng tÝnh to¸n g©y ra ë gèi ®ì trong ®ång thêi víi m«men uèn d−¬ng lín nhÊt ë mÆt c¾t ngang ®ang xÐt (N-mm). Mnp = søc kh¸ng uèn danh ®Þnh ë mét gèi ®ì trong (N-mm) TrÞ sè cña [ Mnp - Mcp] ®èi víi çc nhÞp trong ph¶i lÊy b»ng trÞ sè nhá h¬n trong sè çc gi¸ trÞ ë çc ®Çu nhÞp. Khi dïng ph−¬ng ph¸p chÝnh x¸c, m«men d−¬ng t−¬ng øng kh«ng ®−îc v−ît qu¸ RhMy ®èi víi t¶i träng tÝnh to¸n g©y ra m«men ©m lín nhÊt ë gèi ®ì liÒn kÒ. 6.10.4.2.4. Søc kh¸ng uèn cña b¶n çnh cã mÆt c¾t kh«ng ®Æc ch¾c Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cña mçi b¶n çnh, khi xÐt vÒ øng suÊt ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: (6.10.4.2.4-1) Fn = Rb Rh Fyf trong ®ã: = hÖ sè lai ®−îc quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.4.3.1 Rh Rb = hÖ sè truyÒn t¶i träng ®−îc quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.4.3.2 = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña çnh (MPa) Fyf 6.10.4.2.5. Søc kh¸ng uèn cña b¶n çnh cña mÆt c¾t liªn hîp chÞu o»n khi xo¾n ngang NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 50/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 6.10.4.2.5a. Çc b¶n çnh chÞu nÐn Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cña b¶n çnh chÞu nÐn, xÐt vÒ øng suÊt ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh b»ng: L b ≤ L r = 4,44rt NÕu: ⎡ ⎛ Lb ⎝ rt Fn = Cb Rb Rh Fyc ⎢1,33 − 0,187 ⎜⎜ ⎣⎢ E , Fyc ⎞ Fyc ⎤ ⎟⎟ ⎥ ≤ Rb Rh Fyc ⎠ E ⎥⎦ ⎤ ⎡ ⎥ ⎢ ⎢ 9,86 E ⎥ Fn = Cb Rb Rh ⎢ ≤ Rb Rh Fyc 2 ⎥ ⎞ ⎛ L ⎢⎜ b ⎟ ⎥ ⎢ ⎜⎝ rt ⎟⎠ ⎥ ⎦ ⎣ nÕu kh«ng th× (6.10.4.2.5a-1) (6.10.4.2.5a-2) trong ®ã: • §èi víi çc dÇm hÉng kh«ng ®−îc gi»ng hoÆc ®èi víi çc cÊu kiÖn mµ m« men trong ph¹m vi lín cña ®o¹n dÇm kh«ng ®−îc gi»ng v−ît qua gi¸ trÞ lín h¬n trong hai gi¸ trÞ cña çc m« men mót ®Çu cña ®o¹n dÇm ta lÊy: (6.10.4.2.5a-3) Cb = 1,0 ; hoÆc • §èi víi çc tr−êng hîp kh¸c: ⎛ Pl ⎝ Ph Cb = 1,75 − 1,05 ⎜⎜ ⎞ ⎛P ⎟⎟ + 0,3 ⎜⎜ l ⎠ ⎝ Ph 2 ⎞ ⎟⎟ ≤ 2,3 ⎠ (6.10.4.2.5a-4) trong ®ã: = hÖ sè ®iÒu chØnh gradient m«men. Cb = lùc trong b¶n çnh chÞu nÐn t¹i ®iÓm gi»ng øng víi lùc cã gi¸ trÞ thÊp h¬n d−íi t¸c dông Pl cña t¶i träng tÝnh to¸n (N) = lùc trong b¶n çnh chÞu nÐn t¹i ®iÓm gi»ng øng víi lùc cã gi¸ trÞ cao h¬n do t¸c dông cña Ph t¶i träng t×nh to¸n (N). = chiÒu dµi ®o¹n kh«ng ®−îc gi»ng (mm) Lb = b¸n kÝnh håi chuyÓn cña mét mÆt c¾t quy −íc gåm b¶n çnh chÞu nÐn cña mÆt c¾t thÐp céng rt víi mét phÇn ba chiÒu cao cña b¶n bông chÞu nÐn lÊy ®èi víi trôc th¼ng ®øng (mm). = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña b¶n çnh chÞu nÐn (Mpa) Fyc = hÖ sè lai ®−îc quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.4.3.1 Rh Rb = hÖ sè xÐt ®Õn o»n côc bé ®−îc quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.4.3.2 (Pl /Ph) ph¶i lÊy gi¸ trÞ ©m nÕu Pl lµ mét lùc kÐo. 6.10.4.2.5b. Çc b¶n çnh chÞu kÐo Søc kh¸ng uèn danh ®Þnh cña b¶n çnh chÞu kÐo khi xÐt vÒ øng suÊt, ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh nh− d−íi ®©y: (6.10.4.2.5b-1). Fn = Rb Rh Fyt trong ®ã: = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh (MPa) cña b¶n çnh chÞu kÐo. Fyt TÝnh to¸n My vµ Mp: *) TÝnh My: NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 51/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 *)TÝnh Mp: NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 52/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp NguyÔn H÷u H−ng 3/2008 Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 53/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 6.10.7. Søc kh¸ng c¾t 6.10.7.1. Tæng qu¸t Søc kh¸ng c¾t tÝnh to¸n cña dÇm hoÆc dÇm tæ hîp Vr ph¶i ®−îc lÊy lµ: (6.10.7.1-1) Vr = ϕv Vn = søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh ®−îc quy ®Þnh ë çc §iÒu 6.10.7.2 vµ 6.10.7.3 lÇn l−ît ®èi víi Vn çc b¶n bông kh«ng cã s−ên t¨ng c−êng vµ cã s−ên t¨ng c−êng. ϕv = hÖ sè kh¸ng c¾t ®−îc quy ®Þnh ë §iÒu 6.5.4.2 Çc s−ên t¨ng c−êng ®øng trung gian ë gi÷a ph¶i ®−îc thiÕt kÕ theo quy ®Þnh cña §iÒu 6.10.8.1. Çc s−ên t¨ng c−êng däc ph¶i ®−îc thiÕt kÕ theo quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.8.3. Çc khoang b¶n bông ®−îc t¨ng c−êng cña mÆt c¾t ®ång nhÊt ph¶i ®−îc nghiªn cøu vÒ chÞu c¾t d−íi t¸c dông cña ho¹t t¶i lÆp nh− quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.4.4 vµ vÒ t−¬ng t¸c lùc c¾t uèn nh− quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.7.3.3 Çc khoang trong cña b¶n bông dÇm ®ång nhÊt vµ dÇm lai: • Khi kh«ng cã s−ên t¨ng c−êng däc vµ cã kho¶ng çch gi÷a çc s−ên t¨ng c−êng ®øng kh«ng qu¸ 3D hoÆc • Khi cã s−ên t¨ng c−êng däc vµ kho¶ng çch gi÷a çc s−ên t¨ng c−êng ®øng kh«ng qu¸ 1,5 lÇn chiÒu cao lín nhÊt cu¶ khoang phô. • Ph¶i ®−îc xem nh− lµ ®−îc t¨ng c−êng vµ ph¶i ¸p dông çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.10.7.3. NÕu kh¸c ®i, panen ph¶i ®−îc xem nh− lµ kh«ng ®−îc t¨ng c−êng vµ ph¶i ¸p dông çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.10.7.2. Çc quy ®Þnh ®èi víi çc panen biªn ph¶i theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.3.3c hoÆc 6.10.7.3.4. M«men ®ång thêi ph¶i xem xÐt chØ khi t¸c dông dµi kÐo ®−îc ¸p dông. 6.10.7.2. Søc kh¸ng danh ®Þnh cña çc b¶n bông kh«ng ®−îc t¨ng c−êng Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña çc b¶n bông kh«ng cã t¨ng c−êng cña çc dÇm lai vµ rÇm ®ång nhÊt ph¶i ®−îc lÊy nh−sau: Nu D E ≤ 2,46 , tw Fyw NÕu 2,46 NÕu D E > 3,07 , tw Fyw E D E < ≤ 3,07 , Fyw t w Fyw th×: Vn = Vp = 0,58FywDtw th×: Vn = 1,48t w th×: 4,55t 3w E Vn = D 2 EFyw (6.10.7.2-1) (6.10.7.2-2) (6.10.7.2-3) trong ®ã: = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña b¶n bông (MPa) Fyw D = chiÒu cao b¶n bông (mm) tw = chiÒu dµy b¶n bông (mm) NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 54/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 6.10.7.3. Søc kh¸ng danh ®Þnh cña çc b¶n bông ®−îc t¨ng c−êng 6.10.7.3.1. Tæng qu¸t Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña çc panen biªn vµ phÝa trong cña b¶n bông ®−îc t¨ng c−êng ngang hoÆc ngang vµ däc ph¶i nh−quy ®Þnh trong çc §iÒu 6.10.7.3.3 vµ 6.10.7.3.4 ®èi víi çc mÆt c¾t thuÇn nhÊt vµ lai t−¬ng øng. Tæng chiÒu cao b¶n bông, D, ph¶i ®−îc sö dông trong x¸c ®Þnh søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña çc panen b¶n bông cã çc s−ên t¨ng c−êng däc. Çc s−ên t¨ng c−êng ®øng ph¶i ®−îc bè trÝ çch nhau sö dông lùc c¾t lín nhÊt trong panen. Çc s−ên t¨ng c−êng ph¶i tháa m·n çc yªu cÇu quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.8. 6.10.7.3.2. Yªu cÇu bèc xÕp §èi víi çc panen b¶n bông kh«ng cã s−ên t¨ng c−êng däc, ph¶i sö dông s−ên t¨ng c−êng ®øng, nÕu D > 150 tw (6.10.7.3.2-1) Kho¶ng çch gi÷a çc s−ên t¨ng c−êng ®øng, do, ph¶i th¶o m·n. ⎡ 260 ⎤ do ≤ D ⎢ ⎥ ⎣ (D/t w ) ⎦ 2 (6.10.7.3.2-2) 6.10.7.3.3. Çc mÆt c¾t thuÇn nhÊt 6.10.7.3.3a. Çc panen ë phÝa trong cña çc mÆt c¾t ®Æc ch¾c Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña çc panen b¶n bông ë phÝa trong cña çc mÆt c¾t ®Æc ch¾c theo çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.10.7.1 ph¶i ®−îc lÊy nh−sau: ⎤ ⎡ ⎥ ⎢ ⎢ 0,87(1 - C) ⎥ Vn = Vp ⎢C + ⎥ 2 ⎢ ⎛ do ⎞ ⎥ ⎢ 1+⎜ ⎟ ⎥ ⎢⎣ ⎝ D ⎠ ⎥⎦ NÕu Mu ≤ 0,5 ϕf Mp , th× NÕu Mu > 0,5 ϕf Mp , th× ⎤ ⎡ ⎥ ⎢ ⎢ 0,87(1 - C) ⎥ Vn = RVp ⎢C + ⎥ ≥ CVp 2 ⎢ ⎛ do ⎞ ⎥ ⎢ 1+⎜ ⎟ ⎥ ⎢⎣ ⎝ D ⎠ ⎥⎦ (6.10.7.3.3a-1) (6.10.7.3.3a-2) Víi ⎡ ⎛ Mr − Mu ⎜ M r − 0,75 ϕ M y f ⎝ R = ⎢0,6 + 0,4 ⎜ ⎢⎣ ⎞⎤ ⎟⎥ ≤ 1 ⎟⎥ ⎠⎦ (6.10.7.3.3a-3) Vp = 0,58 Fyw Dtw (6.10.7.3.3a-4) trong ®ã: = m«men lín nhÊt trong panen ®ang nghiªn cøu do çc t¶i träng tÝnh to¸n (N-mm) Mu = søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh (N) Vn = lùc c¾t dÎo (N) Vp = søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n nh− quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.2.1 (N-mm) Mr = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi uèn quy ®Þnh trong §iÒu 6.5.4.2 ϕf = m«men ch¶y theo quy ®Þnh trong çc §iÒu 6.10.5.1.2 hoÆc 6.10.6.1.1 (N-mm) My D = chiÒu cao b¶n bông = kho¶ng çch gi÷a çc s−ên t¨ng c−êng (mm) do C = tû sè cña øng suÊt o»n c¾t víi c−êng ®é ch¶y c¾t Tû sè C ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh theo quy ®Þnh díi ®©y : NÕu D tw NguyÔn H÷u H−ng ≤1,10 Ek , th× C = 1 (6.10.7.3.3a-5) Fyw Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 55/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp Ek D Ek ≤ ≤ 1,38 , Fyw t w Fyw NÕu 1,10 NÕu 3/2008 D Ek > 1,38 , tw Fyw th× C= th× C= 1,10 Ek D Fyw tw (6.10.7.3.3a-6) 1,52 ⎛⎜ Ek ⎞⎟ 2 ⎜ ⎟ ⎛ D ⎞ ⎝ Fyw ⎠ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ tw ⎠ (6.10.7.3.3a-7) víi k = 5+ 5 ⎛ do ⎞ ⎜ ⎟ ⎝D⎠ (6.10.7.3.3a-8) 2 6.10.7.3.3b. Çc panen ë phÝa trong cña çc mÆt c¾t kh«ng ®Æc ch¾c Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña çc panen phÝa trong b¶n bông cña çc mÆt c¾t kh«ng ®Æc ch¾c theo çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.10.7.1 ph¶i lÊy nh−sau: NÕu fu ≤ 0,75 ϕf Fy , ⎤ ⎡ ⎥ ⎢ ⎢ 0,87 (1 − C ) ⎥ th× Vn = Vp ⎢C + ⎥ 2 ⎢ ⎛ do ⎞ ⎥ 1+⎜ ⎟ ⎥ ⎢ ⎝D⎠ ⎦ ⎣ (6.10.7.3.3b-1) NÕu fu > 0,75 ϕf Fy , ⎤ ⎡ ⎥ ⎢ ⎢ 0,87 (1 − C ) ⎥ th× Vn = RVp ⎢C + ⎥ ≥ CVp 2 d ⎢ ⎛ ⎞ ⎥ 1+ ⎜ o ⎟ ⎥ ⎢ ⎝D⎠ ⎦ ⎣ (6.10.7.3.3b-2) ⎡ víi : ⎛ Fr − f u ⎜ F − 0,75 F f y ⎝ r R = ⎢ 0,6 + 0,4 ⎜ ⎢⎣ ⎞⎤ ⎟⎥ ⎟⎥ ⎠⎦ (6.10.7.3.3b-3) trong ®ã : = øng suÊt lín nhÊt trong b¶n çnh chÞu nÐn ë trong panen ®ang xem xÐt do t¶i träng tÝnh to¸n fu (MPa) C = tû sè cña øng suÊt o»n c¾t víi c−êng ®é ch¶y c¾t nh−quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.3.3a = søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n cña b¶n çnh chÞu nÐn, trong ®ã fu ®−îc x¸c ®Þnh nh−quy ®Þnh trong Ff §iÒu 6.10.2.1 (MPa) 6.10.7.3.3c. Çc panen biªn Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña panen biªn ph¶i ®−îc giíi h¹n ®Õn sù o»n c¾t hoÆc lùc ch¶y c¾t vµ ®−îc lÊy nh− sau: (6.10.7.3.3c-1) Vn = CVp (6.10.7.3.3c-2) víi: Vp = 0,58 Fyw D tw trong ®ã: C = tû sè cña øng suÊt o»n c¾t víi c−êng ®é c¾t ch¶y nh− quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.3.3a = lùc c¾t dÎo (N). Vp Kho¶ng çch cña s−ên t¨ng c−êng ®øng ®èi víi çc panen biªn kh«ng cã s−ên t¨ng c−êng däc kh«ng ®−îc vît qu¸ 1,5 D. Kho¶ng çch s−ên t¨ng c−êng ®øng ®èi víi çc panen biªn cã s−ên t¨ng c−êng däc kh«ng ®−îc vît qu¸ 1,5 lÇn chiÒu cao cña panen phô lín nhÊt. 6.10.7.3.4. Çc mÆt c¾t lai NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 56/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Çc yªu cÇu kho¶ng çch cña s−ên t¨ng c−êng ®øng cña §iÒu 6.10.7.3.3c kh«ng ¸p dông cho çc mÆt c¾t lai. C−êng ®é c¾t danh ®Þnh cña çc panen biªn vµ bªn trong b¶n bông ®−îc giíi h¹n ®Õn o»n c¾t hoÆc lùc ch¶y c¾t, ®−îc lÊy nh−sau: (6.10.7.3.4-1) Vn = CVp ß 4. TÝnh to¸n mèi nèi vµ liªn kÕt hÖ dÇm chñ (2tiÕt) - TÝnh to¸n thiÕt kÕ mèi nèi - TÝnh to¸n thiÕt kÕ liªn kÕt hÖ dÇm chñ (s−ên t¨ng c−êng) 6.13.1. Tæng qu¸t Çc liªn kÕt vµ çc mèi nèi cña çc cÊu kiÖn chÝnh ph¶i ®−îc thiÕt kÕ ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é kh«ng nhá thua trÞ sè lín h¬n cña: • TrÞ sè trung b×nh cña m«men uèn, lùc c¾t hoÆc lùc däc trôc do çc t¶i träng tÝnh to¸n ë t¹i ®iÓm nèi hoÆc liªn kÕt vµ søc kh¸ng uèn, c¾t hoÆc däc trôc tÝnh to¸n cña cÊu kiÖn ë cïng ®iÓm, hoÆc • 75 cña søc kh¸ng uèn, c¾t hoÆc däc trôc tÝnh to¸n cña cÊu kiÖn. Çc liªn kÕt ®Çu cña çc v¸ch ng¨n, çc khung ngang, hÖ gi»ng ngang hoÆc çc dÇm sµn cho çc bé phËn th¼ng chÞu uèn ph¶i ®−îc thiÕt kÕ theo çc t¶i träng tÝnh to¸n cña bé phËn. TÝnh to¸n mèi nèi bul«ng (®inh t¸n) Mèi nèi ®−îc cÊu t¹o bëi: B¶n t¸p, bul«ng(®inh t¸n), cÊu kiÖn liªn kÕt TÝnh to¸n b¶n t¸p, cÊu kiÖn liªn kÕt: X¸c ®Þnh néi lùc t¸c dông lªn b¶n t¸p vµ cÊu kiÖn liªn kÕt sau ®ã so s¸nh víi søc kh¸ng t−¬ng øng (qui vÒ cÊu kiÖn chÞu kÐo, nÐn, uèn c¾t...) 6.13.5. Çc cÊu kiÖn liªn kÕt 6.13.5.1. Tæng qu¸t Ph¶i ¸p dông ®iÒu nµy vµo thiÕt kÕ çc cÊu kiÖn liªn kÕt nh− çc b¶n nèi, çc b¶n tiÕt ®iÓm, çc thÐp gãc cña gãc, çc gi¸ c«ng x«n, vµ çc b¶n liªn kÕt chÞu kÐo hoÆc c¾t. 6.13.5.2. KÐo Søc kh¸ng chÞu kÐo tÝnh to¸n, Rr, ph¶i lÊy theo trÞ sè nhá nhÊt cña çc trÞ sè cho bëi hoÆc çc Ph−¬ng tr×nh 6.8.2.1-1 vµ 6.8.2.1-2 vÒ giíi h¹n ch¶y vµ ®øt g·y, t−¬ng øng, hoÆc søc kh¸ng ph¸ hñy c¾t khèi quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.4. Trong x¸c ®Þnh Pnu, theo quy ®Þnh trong Ph−¬ng tr×nh 6.8.2.1-2, cho çc b¶n liªn kÕt, çc b¶n nèi vµ çc b¶n tiÕt ®iÓm, hÖ sè chiÕt gi¶m, U, quy ®Þnh trong §iÒu 6.8.2.2, ph¶i ®−îc lÊy b»ng 1,0, vµ diÖn tÝch thùc cña b¶n, An, sö dông trong Ph−¬ng tr×nh 6.8.2.1-2 kh«ng ®−îc lÊy lín h¬n 85% cña diÖn tÝch nguyªn cña b¶n. 6.13.5.3. C¾t §èi víi çc cÊu kiÖn liªn kÕt chÞu c¾t, søc kh¸ng tÝnh to¸n, Rr, ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: Rr = ϕv Rn (6.13.5.3-1) Rn = 0,58 Ag Fy (6.13.5.3-2) trong ®ã: Rn = søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh (N) Ag = diÖn tÝch nguyªn cña cÊu kiÖn liªn kÕt (mm2) Fy = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña cÊu kiÖn liªn kÕt (MPa) ϕv = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi c¾t theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.5.4.2 6.13.4. Søc kh¸ng ph¸ ho¹i c¾t khèi NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 57/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Liªn kÕt b¶n bông cña çc dÇm ®ua ra vµ tÊt c¶ çc liªn kÕt chÞu kÐo, bao gåm çc b¶n liªn kÕt, çc b¶n nèi vµ çc b¶n tiÕt ®iÓm, ph¶i ®−îc nghiªn cøu ®Ó b¶o ®¶m cung cÊp vËt liÖu liªn kÕt thÝch hîp ®Ó ph¸t triÓn søc kh¸ng tÝnh to¸n cña liªn kÕt. Ph¶i nghiªn cøu liªn kÕt b»ng çch xem xÐt tÊt c¶ çc mÆt ph¼ng cã thÓ bÞ h− háng ë trong bé phËn vµ çc b¶n liªn kÕt. Çc b¶n nh− thÕ ph¶i bao gåm çc b¶n song song vµ vu«ng gãc víi çc lùc ®Æt lªn. Çc mÆt ph¼ng song song víi lùc ®Æt lªn ph¶i ®−îc xem xÐt ®Ó chØ chÞu çc øng suÊt c¾t. Çc mÆt ph¼ng th¼ng gãc víi lùc ®Æt lªn ph¶i ®−îc xem xÐt ®Ó chØ chÞu çc øng suÊt kÐo. Søc kh¸ng tÝnh to¸n cña tæ hîp çc mÆt ph¼ng song song vµ th¼ng gãc ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: NÕu Atn ≥ 0,58Avn, th×: Rr= ϕbs (0,58 Fy Avg + Fu Atn) (6.13.4-1) NÕu kh¸c ®i: Rr= ϕbs (0,58 Fu Avn + FyAtg) (6.13.4-2) trong ®ã: Avg = diÖn tÝch nguyªn däc theo mÆt ph¼ng chÞu øng suÊt c¾t (mm2) Avn = diÖn tÝch thùc däc theo mÆt ph¼ng chÞu øng suÊt c¾t (mm2) Atg = diÖn tÝch nguyªn däc theo mÆt ph¼ng chÞu øng suÊt kÐo (mm2) Atn = diÖn tÝch thùc däc theo mÆt ph¼ng chÞu øng suÊt kÐo (mm2) Fy = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña vËt liÖu liªn kÕt (MPa) Fu = c−êng ®é kÐo nhá nhÊt quy ®Þnh cña vËt liÖu liªn kÕt ®−îc quy ®Þnh trong B¶ng 6.4.1-1 (MPa) ϕbs = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi c¾t khèi quy ®Þnh trong §iÒu 6.5.4.2 DiÖn tÝch nguyªn ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh theo chiÒu dµi cña mÆt ph¼ng nh©n víi chiÒu dµy cña chi tiÕt. DiÖn tÝch thùc ph¶i lµ diÖn tÝch nguyªn, trõ sè lç trong mÆt ph¼ng, bao gåm çc lç ph©n ®o¹n, nh©n víi kÝch th−íc cña çc lç trong ph−¬ng cña mÆt ph¼ng céng 2,0 mm nh©n víi chiÒu dµy cña chi tiÕt. Trong x¸c ®Þnh mÆt c¾t thùc cña çc l¸t c¾t chÞu øng suÊt kÐo, ¶nh h−ëng cña çc lç ®Æt so le kÒ víi çc l¸t ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh theo ®óng §iÒu 6.8.3. §èi víi çc mÆt c¾t thùc chÞu øng suÊt c¾t, ®−êng kÝnh hiÖu dông ®Çy ®ñ cña lç ®Þnh t©m ë trong hai ®−êng kÝnh cña l¸t ph¶i ®−îc trõ ®i. Çc lç çch xa h¬n cã thÓ ®−îc bá qua. TÝnh to¸n néi lùc t¸c dông lªn ®inh t¸n (bul«ng) Th«ng qua ph©n tÝch lùc x¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn ®inh t¸n (bul«ng) X¸c ®Þnh søc kh¸ng cña bul«ng (®inh t¸n) 6.13.2. Çc liªn kÕt bul«ng 6.13.2.1. Tæng qu¸t Çc chi tiÕt b»ng thÐp b¾t bul«ng cã thÓ ®−îc tr¸ng phñ hoÆc kh«ng tr¸ng phñ vµ ph¶i Ðp khÝt ch¾c ch¾n víi nhau sau khi çc bul«ng ®· ®−îc xiÕt chÆt. Çc tµi liÖu hîp ®ång ph¶i quy ®Þnh r»ng tÊt c¶ çc bÒ mÆt nèi ghÐp kÓ c¶ çc bÒ mÆt kÒ víi ®Çu bul«ng vµ ®ai èc, ph¶i ®−îc quy ®Þnh lµ kh«ng cã líp vÈy (trõ vÈy çc nhµ m¸y), vµ kh«ng cã vÕt bÈn hoÆc çc vËt liÖu l¹ kh¸c. Çc mèi ghÐp b¾t bul«ng c−êng ®é cao ph¶i ®−îc chØ râ hoÆc lµ liªn kÕt ma s¸t hoÆc liªn kÕt Ðp tùa. §èi víi çc liªn kÕt ma s¸t, trÞ sè ma s¸t ph¶i phï hîp víi ®iÒu kiÖn quy ®Þnh cña çc bÒ mÆt ®−îc t¹o nh¸m theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.2.8. TÊt c¶ vËt liÖu trong kho¶ng «m cña bul«ng ph¶i b»ng thÐp. 6.13.2.1.1. Çc liªn kÕt ma s¸t (hoÆc liªn kÕt ngang kÞch tr−ît) Çc mèi ghÐp chÞu sù ®æi dÊu cña øng suÊt, çc t¶i träng va ch¹m nÆng, sù chÊn ®éng d÷ déi hoÆc ë chç mµ øng suÊt vµ øng biÕn do sù tr−ît mèi ghÐp cã h¹i ®Õn kh¶ n¨ng sö dông ®−îc cña kÕt cÊu, th× ph¶i ®−îc chØ râ lµ liªn kÕt ma s¸t. Çc liªn kÕt ®ã bao gåm: • Çc mèi ghÐp chÞu t¶i träng mái; • Çc mèi ghÐp chÞu c¾t víi çc bul«ng l¾p vµo çc lç to qu¸ cì; NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 58/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 • Çc mèi ghÐp chÞu c¾t víi çc bul«ng l¾p vµo çc lç ng¾n vµ dµi n¬i mµ lùc trªn mèi ghÐp ë mét ph−¬ng kh¸c víi ph−¬ng th¼ng gãc víi trôc cña r·nh, trõ n¬i mµ Kü s− cã ý ®Þnh kh¸c vµ chØ ra nh− vËy ë trong çc tµi liÖu hîp ®ång; • Çc mèi ghÐp chÞu sù ®æi dÊu cña t¶i träng ®¸ng kÓ; • Çc mèi ghÐp trong ®ã çc mèi hµn vµ çc bul«ng còng tham gia trong truyÒn t¶i träng ë bÒ mÆt ®−îc t¹o nh¸m chung; • Çc mèi ghÐp trong kÐo däc trôc hoÆc kÐo däc trôc vµ c¾t tæ hîp; • Çc mèi ghÐp chØ trong nÐn däc trôc, víi çc lç tiªu chuÈn hoÆc çc lç cã khÝa r·nh chØ trong mét líp cña liªn kÕt víi ph−¬ng cña t¶i träng th¼ng gãc víi ph−¬ng cña r·nh, trõ ®èi víi çc liªn kÕt quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.6.1.3; • Çc mèi ghÐp trong ®ã, theo ý kiÕn cña Kü s−, mäi sù tr−ît ®Òu sÏ trë thµnh nguy kÞch cho sù lµm viÖc cña mèi ghÐp hoÆc kÕt cÊu vµ nh− vËy çc mèi ghÐp ®ã ®−îc chØ râ trong çc tµi liÖu hîp ®ång. Çc liªn kÕt ma s¸t ph¶i bè trÝ hîp lý ®Ó ®Ò phßng tr−ît d−íi tæ hîp t¶i träng sö dông II, theo quy ®Þnh trong B¶ng 3.4.1.1 cïng víi ghi chó 6 ë ®ã vµ t¹o ®ñ søc kh¸ng Ðp tùa, c¾t vµ kÐo ë çc tæ hîp t¶i träng tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é cã thÓ ¸p dông ®−îc. Ph¶i ¸p dông çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.13.2.2. 6.13.2.1.2. Çc liªn kÕt Ðp tùa Çc liªn kÕt Ðp tùa chØ ®−îc phÐp sö dông cho çc mèi ghÐp chÞu nÐn däc trôc, hoÆc cho çc mèi ghÐp trªn çc bé phËn hÖ gi»ng ngang, vµ ph¶i tho¶ m·n søc kh¸ng tÝnh to¸n, Rr, ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é. 6.13.2.2. Søc kh¸ng tÝnh to¸n §èi víi çc liªn kÕt ma s¸t, søc kh¸ng tÝnh to¸n, Rr, cña bul«ng ë tæ hîp t¶i träng sö dông ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: Rr = Rn (6.13.2.2-1) trong ®ã: Rn = søc kh¸ng danh ®Þnh theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.2.8 Søc kh¸ng tÝnh to¸n, Rr hoÆc Tr, cña mét liªn kÕt b¾t bul«ng ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é ph¶i ®−îc lÊy c¶ hai nh− sau: Rr = ϕ Rn (6.13.2.2-2) Tr = ϕ Tn (6.13.2.2-3) trong ®ã: Rn = søc kh¸ng danh ®Þnh cña bul«ng, liªn kÕt hoÆc vËt liÖu liªn kÕt nh− sau: • §èi víi çc bul«ng chÞu c¾t, Rn ph¶i ®−îc lÊy theo quy ®Þnh ë §iÒu 6.13.2.7 • §èi víi vËt liÖu liªn kÕt trong çc mèi ghÐp Ðp tùa, Rn ph¶i ®−îc lÊy theo quy ®Þnh ë §iÒu 6.13.2.9 • §èi víi vËt liÖu liªn kÕt trong chÞu kÐo hoÆc c¾t, Rn ph¶i ®−îc lÊy theo quy ®Þnh ë §iÒu 6.13.5 Tn = søc kh¸ng danh ®Þnh cña bul«ng nh− sau: • §èi víi çc bul«ng chÞu kÐo däc trôc, Tn ph¶i ®−îc lÊy theo quy ®Þnh ë §iÒu 6.13.2.10 • §èi víi çc bul«ng chÞu kÐo däc trôc vµ c¾t, Tn ph¶i ®−îc lÊy theo quy ®Þnh ë §iÒu 6.13.2.11 ϕ = hÖ sè søc kh¸ng cho çc bul«ng quy ®Þnh trong §iÒu 6.5.4.2, lÊy nh− sau: • ϕs cho çc bul«ng chÞu c¾t, • ϕt cho çc bul«ng chÞu kÐo, • ϕb cho çc bul«ng Ðp tùa lªn vËt liÖu • ϕy hoÆc ϕu cho vËt liÖu liªn kÕt thÝch hîp víi chÞu kÐo, hoÆc • ϕv cho vËt liÖu liªn kÕt chÞu c¾t 6.13.2.3. Bul«ng, ®ai èc vµ vßng ®Öm 6.13.2.3.1. Bul«ng vµ ®ai èc NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 59/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Ph¶i ¸p dông çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.4.3. 6.13.2.3.2. Vßng ®Öm Vßng ®Öm sö dông trong çc liªn kÕt bul«ng ph¶i tháa m·n çc yªu cÇu quy ®Þnh ë §iÒu 6.4.3. Yªu cÇu vßng ®Öm t«i cøng cho çc liªn kÕt bul«ng c−êng ®é cao ë n¬i mµ: • MÆt ngoµi cña çc phÇn ®−îc b¾t bul«ng cã ®é dèc lín h¬n 1:20, ®èi víi mÆt ph¼ng trùc giao víi trôc bul«ng; • Thùc hiÖn xiÕt chÆt b»ng ph−¬ng ph¸p dïng cê lª kiÓm chuÈn, trong bÊt cø tr−êng hîp nµo ph¶i sö dông vßng ®Öm ë d−íi cÊu kiÖn ®−îc xiÕt chÆt; • Çc bul«ng AASHTO M253M (ASTM A490M) ®−îc b¾t trong vËt liÖu cã c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh nhá h¬n 345MPa, kh«ng kÓ ®Õn ph−¬ng ¸n xiÕt chÆt; • CÇn cho çc lç réng qu¸ cì hoÆc cã khÝa r·nh theo çc quy ®Þnh ë ®©y; • Çc bul«ng AASHTO M253M (ASTM A490M) ®−êng kÝnh trªn 24 mm ®−îc b¾t vµo lç réng qu¸ cì hoÆc khÝa r·nh ng¾n trong tÇng phÝa ngoµi, trong tr−êng hîp nµy, ph¶i dïng chiÒu dµy nhá nhÊt 8,0mm d−íi c¶ ®Çu bul«ng vµ ®ai èc. Kh«ng ®−îc sö dông nhiÒu vßng ®Öm t«i cøng. Çc vßng ®Öm t«i cøng ph¶i ®−îc ®Æt v−ît trïm qu¸ çc lç réng qu¸ cì hoÆc khÝa r·nh ng¾n trong tÇng phÝa ngoµi. Çc vßng ®Öm tÊm kÕt cÊu hoÆc thanh liªn tôc víi çc lç tiªu chuÈn, chiÒu dµy kh«ng nhá h¬n 8,0 mm, ph¶i ®−îc yªu cÇu ®Ó phñ hoµn toµn çc lç khÝa r·nh dµi. Çc vßng ®Öm t«i cøng ®Ó dïng víi bul«ng c−êng ®é cao ph¶i ®−îc ®Æt v−ît trïm qu¸ bÒ mÆt ë phÝa ngoµi cña tÊm ®Öm hoÆc thanh. Çc thiÕt bÞ chØ b¸o t¶i träng kh«ng ®−îc ®Æt v−ît trïm qu¸ çc lç réng qu¸ cì hoÆc khÝa r·nh trong tÇng phÝa ngoµi, trõ khi còng cã dïng vßng ®Öm t«i cøng hoÆc tÊm ®Öm kÕt cÊu. 6.13.2.4. Çc lç 6.13.2.4.1. KiÓu lç 6.13.2.4.1a. Tæng qu¸t Trõ khi cã quy ®Þnh kh¸c, ph¶i sö dông çc lç tiªu chuÈn trong çc liªn kÕt bul«ng c−êng ®é cao. 6.13.2.4.1b. Çc lç réng qu¸ cì Çc lç réng qu¸ cì cã thÓ ®−îc sö dông trong bÊt cø líp nµo hoÆc tÊt c¶ çc líp cña çc liªn kÕt tr−ît nguy kÞch (liªn kÕt ma s¸t) tíi h¹n. Kh«ng ®−îc sö dông çc lç réng qu¸ cì trong çc liªn kÕt kiÓu Ðp tùa. 6.13.2.4.1c. Çc lç cã khÝa r·nh ng¾n Çc lç cã khÝa r·nh ng¾n cã thÓ ®−îc sö dông trong bÊt cø líp nµo hoÆc tÊt c¶ çc líp cña çc liªn kÕt ma s¸t tr−ît hoÆc kiÓu Ðp tùa. Çc r·nh cã thÓ ®−îc sö dông mµ kh«ng chó ý ®Õn ph−¬ng cña t¶i träng trong çc liªn kÕt tr−ît tíi h¹n, nh−ng chiÒu dµi ph¶i trùc giao víi ph−¬ng cña t¶i träng trong çc liªn kÕt kiÓu Ðp tùa. 6.13.2.4.1d. Çc lç cã khÝa r·nh dµi Çc lç cã khÝa r·nh dµi cã thÓ ®−îc sö dông trong chØ mét líp cña hoÆc liªn kÕt ma s¸t hoÆc kiÓu Ðp tùa. Çc lç cã khÝa r·nh dµi cã thÓ ®−îc sö dông mµ kh«ng chó ý tíi ph−¬ng cña t¶i träng trong çc liªn kÕt ma s¸t, nh−ng ph¶i trùc giao víi ph−¬ng cña t¶i träng trong çc liªn kÕt kiÓu Ðp tùa. 6.13.2.4.2. KÝch th−íc KÝch th−íc cña çc lç kh«ng ®−îc v−ît qu¸ çc trÞ sè cho trong B¶ng 1: B¶ng 6.13.2.4.2-1 - Çc kÝch th−íc lç lín nhÊt §−êng kÝnh bul«ng NguyÔn H÷u H−ng Tiªu chuÈn Qu¸ cì R∙nh ng¾n R∙nh dµi Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 60/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Réng × Dµi Réng × Dµi d §−êng kÝnh §−êng kÝnh 16 18 20 18 × 22 18 × 40 20 22 24 22 × 26 22 × 50 22 24 28 24 × 30 24 × 55 24 26 30 26 × 33 26 × 60 27 30 35 30 × 37 30 × 67 30 33 38 33 × 40 33 × 75 36 39 44 39 × 46 39 × 90 6.13.2.5. Quy çch cña bu l«ng §−êng kÝnh cña bu l«ng kh«ng ®−îc nhá h¬n 16mm. Kh«ng ®−îc dïng bu l«ng ®−êng kÝnh 16mm trong çc cÊu kiÖn chñ yÕu, trõ phi t¹i çc c¹nh cña s¾t gãc 64mm vµ çc b¶n çnh cña çc mÆt c¾t cã kÝch th−íc yªu cÇu çc bu l«ng liªn kÕt 16mm ph¶i tho¶ m·n çc quy ®Þnh vÒ cÊu t¹o kh¸c quy ®Þnh ë ®©y. ThÐp h×nh kÕt cÊu kh«ng dïng ®−îc bu l«ng 16mm th× chØ nªn giíi h¹n dïng cho çc lan can. Çc s¾t gãc mµ quy çch cña nã kh«ng yªu cÇu ph¶i x¸c ®Þnh b»ng tÝnh to¸n th× cã thÓ dïng çc l¹o bu l«ng nh− sau: • Bu l«ng ®−êng kÝnh 16mm cho c¹nh 50mm • Bu l«ng ®−êng kÝnh 20mm cho c¹nh 64mm • Bu l«ng ®−êng kÝnh 24mm cho c¹nh 75mm • Bu l«ng ®−êng kÝnh 27mm cho c¹nh 90mm §−êng kÝnh bu l«ng trong çc s¾t gãc cña çc thanh chñ yÕu kh«ng ®−îc v−ît qu¸ mét phÇn t− chiÒu réng c¹nh cña thanh cã bè trÝ chóng. 6.13.2.6. Kho¶ng çch cña çc bu l«ng 6.13.2.6.1. Kho¶ng çch trèng vµ cù ly tèi thiÓu Cù ly tim ®Õn tim tèi thiÓu cña bu l«ng víi çc lç tiªu chuÈn kh«ng ®−îc lÊy nhá h¬n ba lÇn ®−êng kÝnh bu l«ng. Khi dïng lo¹i bu l«ng cã lç qu¸ cì hoÆc çc lç xÎ th× kho¶ng çch trèng tèi thiÓu gi÷a çc mÐp cña çc lç kÒ liÒn theo h−íng truyÒn lùc hay ngang víi h−íng lùc kh«ng ®−îc lÊy nhá h¬n hai lÇn ®−êng kÝnh cña bu l«ng. 6.13.2.6.2. Cù ly tèi ®a cña çc bu l«ng bÝt §Ó ®¶m b¶o çch Èm cho çc mèi nèi, cù ly bu l«ng trªn mét tuyÕn tim ®¬n 1 hµng kÒ liÒn víi mÐp tù do cña b¶n t¸p ngoµi hay thÐp h×nh ph¶i tho¶ m·n: (6.13.2.6.2-1) S ≤ (100 + 4,0t) ≤ 175 NÕu cã mét tuyÕn trôc thø hai bè trÝ so le çc bu l«ng mét çch ®Õu ®Æn víi tuyÕn tim kÒ liÒn víi mÐp tù do cã kho¶ng çch kh«ng nhá h¬n 38 + 4,0t th× cù ly tÝnh so le S gi÷a 2 tuyÕn tim ®ã ph¶i tho¶ m·n: ⎛ 3,0g ⎞ S ≤ 100 + 40.t ⎜ ⎟ ≤ 175 ⎝ 4,0 ⎠ (6.13.2.6.2-2) Cù ly tÝnh so le nµy kh«ng ®−îc nhá h¬n mét nöa so víi yªu cÇu ®èi víi tuyÕn tim ®¬n trong ®ã: t = chiÒu dµy cña tÊm èp ngoµi hay thÐp h×nh, lÊy gi¸ trÞ nhá h¬n g = kho¶ng çch gi÷a çc bu l«ng 6.13.2.6.3. B−íc cù ly tèi ®a cho bu l«ng ghÐp tæ hîp Çc bu l«ng ghÐp ®−îc dïng trong çc cÊu kiÖn cã mÆt c¾t tæ hîp ghÐp c¬ häc mµ mÆt c¾t ngang cña nã cã hai hay h¬n hai tÊm b¶n hay thÐp h×nh tiÕp gi¸p víi nhau. B−íc cù ly cña çc bu l«ng ghÐp trong çc cÊu kiÖn chÞu nÐn kh«ng ®ùoc v−ît qu¸ 12,0 t. Kho¶ng çch g gi÷a çc tuyÕn tim bu l«ng liÒn kÒ kh«ng ®−îc v−ît qu¸ 24,0 t. Khi bè trÝ so NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 61/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 le hai tuyÕn trôc lç bu l«ng liÒn kÒ nhau, b−íc cù ly çc lç so le gi÷a hai tuyÕn tim liÒn kÒ ph¶i tho¶ m·n: ⎛ 3,0g ⎞ (6.13.2.6.3-1) p ≤ 15,0 t − ⎜ ⎟ ≤ 12,0 ⎝ 8,0 ⎠ B−íc cù ly bu l«ng trong çc thanh chÞu kÐo kh«ng ®−îc v−ît qu¸ hai lÇn quy ®Þnh ®èi víi thanh chÞu nÐn. §èi víi çc thanh chÞu kÐo, kho¶ng çch gi÷a çc tuyÕn tim kh«ng ®−îc v−ît qu¸ 24,0 t. B−íc cù ly tèi ®a cña çc ®inh liªn kÕt dïng cho çc cÊu kiÖn cã mÆt c¾t tæ hîp c¬ häc kh«ng ®−îc v−ît qu¸ trÞ sè nhá nhÊt gi÷a hai yªu cÇu chèng Èm vµ ghÐp tæ hîp. 6.13.2.6.4. B−íc cù ly tèi ®a dïng cho bu l«ng ghÐp tæ hîp ë ®Çu mót cña cÊu kiÖn chÞu nÐn B−íc cù ly bu l«ng liªn kÕt çc bé phËn cña cÊu kiÖn chÞu nÐn kh«ng ®−îc v−ît qu¸ bèn lÇn ®−êng kÝnh cña ®inh liªn kÕt cho mét ®o¹n chiÒu dµi b»ng 1,5 lÇn bÒ réng lín nhÊt cña cÊu kiÖn. Bªn ngoµi ph¹m vi chiÒu dµi nµy, b−íc cù ly cã thÓ ®−îc t¨ng dÇn trªn mét ®o¹n chiÒu dµi b»ng 1,5 lÇn chiÒu réng tèi ®a cña cÊu kiÖn cho ®Õn khi nµo ®¹t ®−îc b−íc cù ly tèi ®a quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.2.6.3. 6.13.2.6.5. Kho¶ng çnh bè trÝ ë ®Çu mót Kho¶ng çch ®Çu mót cña mäi lo¹i lç ®−îc ®o tõ t©m bu l«ng kh«ng ®−îc nhá h¬n kho¶ng çch ®Õn mÐp quy ®Þnh trong B¶ng 6.13.2.6.6-1. §èi víi lç ngo¹i cì hay çc lç r·nh, cù ly tÞnh tèi thiÓu ®Õn mÐp kh«ng ®−îc nhá h¬n ®−êng kÝnh bu l«ng. Kho¶ng çch ë ®Çu mót lín nhÊt ph¶i lÊy b»ng kho¶ng çch ®Õn mÐp tèi ®a quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.2.6.6. 6.13.2.6.6. Çc kho¶ng çch ®Õn mÐp c¹nh Kho¶ng çch ®Õn mÐp tèi thiÓu theo quy ®Þnh trong B¶ng 1 Kho¶ng çch ®Õn mÐp tèi ®a kh«ng ®−îc lín h¬n t¸m lÇn chiÒu dµy, ph¶i lÊy trÞ sè chiÒu dµy lín nhÊt gi÷a chiÒu dµy b¶n èp ngoµi vµ 125mm. B¶ng 6.13.2.6.6-1- Kho¶ng çch ®Õn mÐp tèi thiÓu §−êng kÝnh bu l«ng (mm) Çc mÐp c¾t Çc mÐp tÊm b¶n hay thÐp h×nh ®−îc çn hoÆc çc mÐp ®−îc c¾t b»ng khÝ ®èt 16 20 22 24 27 30 36 28 34 38 42 48 52 64 22 26 28 30 34 38 46 6.13.2.7. Søc kh¸ng c¾t Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña bul«ng c−êng ®é cao hoÆc bul«ng ASTM A307 ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é trong çc mèi nèi mµ chiÒu dµi gi÷a çc linh kiÖn liªn kÕt xa nhÊt ®o song song víi ®−êng t¸c dông cña lùc nhá h¬n 1270mm ph¶i lÊy nh− sau: • N¬i mµ çc ®−êng ren bÞ lo¹i trõ khái mÆt ph¼ng c¾t: Rn = 0,48 Ab Fub Ns (6.13.2.7-1) • N¬i mµ çc ®−êng ren bao gåm trong mÆt ph¼ng c¾t: Rn = 0,38 Ab Fub Ns (6.13.2.7-2) trong ®ã: Ab = diÖn tÝch cña bul«ng t−¬ng øng víi ®−êng kÝnh danh ®Þnh (mm2) Fub = c−êng ®é kÐo nhá nhÊt quy ®Þnh cña bul«ng ®−îc quy ®Þnh trong §iÒu 6.4.3 (MPa) NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 62/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Ns = sè l−îng çc mÆt ph¼ng chÞu c¾t tÝnh cho mçi bul«ng. Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña bul«ng trong çc mèi nèi cã chiÒu dµi lín h¬n 1270 mm ph¶i lÊy b»ng 0,80 lÇn trÞ sè theo çc Ph−¬ng tr×nh 1 hoÆc 2. Trong khi x¸c ®Þnh nÕu kh«ng biÕt çc ren cña bul«ng cã ®−îc lo¹i trõ khái çc mÆt ph¼ng c¾t cña çc bÒ mÆt tiÕp xóc kh«ng, chiÒu dµi ren cña bul«ng ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh theo hai chiÒu dµi b−íc ren lín h¬n chiÒu dµi ren quy ®Þnh. NÕu çc ren cña bul«ng ®−îc bao gåm trong mÆt ph¼ng c¾t ë trong mèi ghÐp, th× søc kh¸ng c¾t cña bul«ng ë trong tÊt c¶ çc mÆt ph¼ng c¾t cña mèi ghÐp ph¶i lµ trÞ sè cho çc ren ®−îc bao gåm ë trong mÆt ph¼ng c¾t. §èi víi çc bu l«ng A307, thiÕt kÕ c¾t ph¶i dùa vµo Ph−¬ng tr×nh 2. Khi chiÒu dµi «m cña mét bu l«ng A307 v−ît qu¸ 5 lÇn ®−êng kÝnh, søc kh¸ng danh ®Þnh ph¶i gi¶m 1,0% cho mçi 1,5 mm chiÒu dµi «m v−ît qu¸ 5 lÇn ®−êng kÝnh. 6.13.2.8. Søc kh¸ng tr−ît Søc kh¸ng tr−ît danh ®Þnh cña bul«ng ë trong liªn kÕt ma s¸t ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: Rn = Kh Ks Ns Pt (6.13.2.8.-1) Trong ®ã: Ns = sè l−îng mÆt ma s¸t tÝnh cho mçi bul«ng Pt = lùc kÐo yªu cÇu nhá nhÊt cña bu l«ng quy ®Þnh trong B¶ng 1 (N) Kh = hÖ sè kÝch th−íc lç quy ®Þnh trong B¶ng 2. Ks = hÖ sè ®iÒu kiÖn bÒ mÆt quy ®Þnh trong B¶ng 3. B¶ng 6.13.2.8-1 - Lùc kÐo nhá nhÊt yªu cÇu cña bu l«ng §−êng kÝnh Lùc kÐo yªu cÇu - Pt (kN) bul«ng mm M164 (A325M) M253 (A490M) 16 20 22 24 27 30 36 91 142 176 205 267 326 475 114 179 221 257 334 408 595 B¶ng 6.13.2.8-2 - Çc trÞ sè cña Kh Cho çc lç tiªu chuÈn Cho çc lç v−ît qu¸ cì vµ khÝa r·nh ng¾n Cho çc lç khÝa r·nh dµi víi r·nh th¼ng gãc víi ph−¬ng cña lùc Cho çc lç khÝa r·nh dµi víi r·nh song song víi ph−¬ng cña lùc 1,0 0,85 0,70 0,60 B¶ng 6.13.2.8-3 - Çc trÞ sè cña Ks Cho çc ®iÒu kiÖn bÒ mÆt Lo¹i A Cho çc ®iÒu kiÖn bÒ mÆt Lo¹i B Cho çc ®iÒu kiÖn bÒ mÆt Lo¹i C 0,33 0,50 0,33 Ph¶i ¸p dông çc m« t¶ sau ®©y cña ®iÒu kiÖn bÒ mÆt cho B¶ng 3: • BÒ mÆt Lo¹i A: líp çu bÈn ë nhµ m¸y lµm s¹ch kh«ng s¬n, vµ çc bÒ mÆt ®−îc lµm s¹ch b»ng thæi víi çc líp phñ bäc Lo¹i A, NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 63/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 • BÒ mÆt Lo¹i B: çc bÒ mÆt ®−îc lµm s¹ch b»ng thæi kh«ng s¬n, vµ çc bÒ mÆt ®−îc lµm s¹ch b»ng thæi cã çc líp phñ Lo¹i B, vµ • BÒ mÆt Lo¹i C: çc bÒ mÆt m¹ kÏm nãng vµ lµm nh¸m h×nh bµn ch¶i s¾t sau khi m¹. Çc tµi liÖu hîp ®ång ph¶i quy ®Þnh r»ng trong çc mèi næi kh«ng cã líp phñ, th× s¬n, bao gåm bÊt kú sù phun lan kh¾p kh«ng cè ý nµo, ®Òu bÞ lo¹i trõ khái khu vùc gÇn h¬n mét ®−êng kÝnh bul«ng, nh−ng kh«ng nhá h¬n 25 mm kÓ tõ mÐp cña bÊt kú lç nµo vµ tÊt c¶ çc khu vùc trong ph¹m vi s¬ ®å bul«ng. Çc tµi liÖu hîp ®ång ph¶i quy ®Þnh r»ng çc mèi ghÐp cã çc bÒ mÆt ®−îc t¹o nh¸m ®· s¬n ®−îc lµm s¹ch b»ng thæi vµ ®· phñ mét líp s¬n mµ ®−îc ®Þnh tÝnh chÊt b»ng thö nghiÖm nh− líp phñ Lo¹i A hoÆc Lo¹i B. Tïy theo sù chÊp thuËn cña Kü s−, çc líp phñ cã hÖ sè ®iÒu kiÖn bÒ mÆt nhá h¬n 0,33 cã thÓ ®−îc sö dông, nÕu hÖ sè trung b×nh ®iÒu kiÖn bÒ mÆt ®−îc thiÕt lËp b»ng thö nghiÖm. Søc kh¸ng tr−ît danh ®Þnh ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh theo søc kh¸ng tr−ît danh ®Þnh cho çc ®iÒu kiÖn bÒ mÆt Lo¹i A, nh− thÝch hîp cho lç vµ lo¹i bul«ng, nh©n víi hÖ sè ®iÒu kiÖn bÒ mÆt x¸c ®Þnh b»ng thö nghiÖm chia cho 0,33. Çc tµi liÖu hîp ®ång ph¶i quy ®Þnh r»ng: • Çc mèi ghÐp cã líp phñ kh«ng ®−îc l¾p r¸p tr−íc khi çc líp phñ ®· hong kh« víi thêi gian Ýt nhÊt ®· sö dông trong thö nghiÖm ®Þnh tÝnh, vµ • Çc bÒ mÆt ®−îc t¹o nh¸m quy ®Þnh ®Ó m¹ kÏm ph¶i ®−îc m¹ kÏm nãng theo ®óng Quy tr×nh AASHTO M111 (ASTM A123) ®èi víi çc líp phñ kÏm (m¹ kÏm nãng) lªn çc s¶n phÈm s¾t vµ thÐp. Råi sau ®ã çc bÒ mÆt ph¶i ®−îc lµm nh¸m b»ng çch dïng bµn ch¶i s¾t cÇm tay. Kh«ng ®−îc dïng bµn ch¶i s¾t ch¹y b»ng ®iÖn. NÕu liªn kÕt ma s¸t ph¶i chÞu t¸c ®éng cña mét lùc kÐo lµm cho gi¶m lùc xiÕt hiÖu dông, th× søc kh¸ng tr−ît danh ®Þnh ph¶i nh©n víi hÖ sè quy ®Þnh bëi Ph−¬ng tr×nh 6.13.2.11-2. 6.13.2.9. Søc kh¸ng Ðp mÆt ë çc lç bul«ng DiÖn tÝch Ðp mÆt hiÖu dông cña bul«ng ph¶i lÊy theo ®−êng kÝnh cña nã nh©n víi chiÒu dµy cña vËt liÖu liªn kÕt mµ trªn ®ã nã Ðp. ChiÒu dµy hiÖu dông cña vËt liÖu liªn kÕt víi çc lç khoÐt miÖng loe ph¶i lÊy nh− chiÒu dµy cña vËt liÖu liªn kÕt, trõ ®i mét nöa chiÒu cao cña miÖng loe. §èi víi çc lç tiªu chuÈn, çc lç qu¸ cì, çc lç khÝa r·nh ng¾n bÞ t¸c dông ë mäi h−íng, vµ tÊt c¶ çc lç khÝa r·nh song song víi lùc Ðp mÆt, th× søc kh¸ng Ðp mÆt danh ®Þnh cña çc lç bul«ng ë phÝa trong vµ ë ®Çu ë tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é, Rn, ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: • Víi çc bul«ng cã kho¶ng çch trèng gi÷a çc lç kh«ng nhá h¬n 2,0d vµ víi kho¶ng çch trèng ë ®Çu kh«ng nhá h¬n 2,0d : Rn = 2,4 d t Fu (6.13.2.9-1) • NÕu hoÆc kho¶ng çch trèng gi÷a çc lç nhá h¬n 2,0d, hoÆc kho¶ng çch trèng ë ®Çu nhá h¬n 2,0d: Rn = 1,2 Lc t Fu (6.13.2.9-2) §èi víi çc lç khÝa r·nh dµi vu«ng gãc víi lùc Ðp mÆt: • Víi çc bul«ng cã kho¶ng çch trèng gi÷a çc lç kh«ng nhá h¬n 2,0d vµ víi kho¶ng çch trèng ë ®Çu kh«ng nhá h¬n 2,0d: Rn = 2,0 d t Fu (6.13.2.9-3) • NÕu hoÆc kho¶ng çch trèng gi÷a çc lç nhá h¬n 2,0d, hoÆc kho¶ng çch trèng ë ®Çu nhá h¬n 2,0d: Rn = Lc t F u (6.13.2.9-4) trong ®ã: d = ®−êng kÝnh danh ®Þnh cña bul«ng (mm) t = chiÒu dµy cña vËt liÖu liªn kÕt (mm) Fu = c−êng ®é kÐo cña vËt liÖu liªn kÕt quy ®Þnh trong B¶ng 6.4.1-1 (MPa) Lc = kho¶ng çch trèng gi÷a çc lç hoÆc gi÷a lç vµ ®Çu cña bé phËn (mm) NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 64/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 6.13.2.10. Søc kh¸ng kÐo 6.13.2.10.1. Tæng qu¸t Çc bul«ng c−êng ®é cao chÞu kÐo däc trôc ph¶i ®−îc c¨ng ®Õn lùc quy ®Þnh trong B¶ng 6.13.2.8-1. Lùc kÐo ®Æt lªn ph¶i ®−îc lÊy nh− lùc do çc t¶i träng bªn ngoµi tÝnh to¸n, céng víi bÊt kú lùc kÐo nµo do t¸c ®éng nhæ lªn g©y ra bëi sù biÕn d¹ng cña çc phÇn liªn kÕt theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.2.10.4. 6.13.2.10.2. Søc kh¸ng kÐo danh ®Þnh Søc kh¸ng kÐo danh ®Þnh cña bul«ng, Tn, ®éc lËp víi mäi lùc xiÕt chÆt ban ®Çu, ph¶i lÊy nh− sau: Tn = 0,76 Ab Fub (6.13.2.10.2-1) trong ®ã: Ab = diÖn tÝch cña bul«ng t−¬ng øng víi ®−êng kÝnh danh ®Þnh (mm2) Fub = c−êng ®é kÐo nhá nhÊt quy ®Þnh cña bul«ng ®−îc quy ®Þnh trong §iÒu 6.4.3 (MPa). 6.13.2.10.3. Søc kh¸ng mái ë n¬i çc bul«ng c−êng ®é cao trong kÐo däc trôc chÞu mái, ph¹m vi øng suÊt, ∆f, trong bul«ng, do ho¹t t¶i mái thiÕt kÕ, céng víi sù tÝnh ®Õn t¶i träng ®éng ®èi víi t¶i träng mái quy ®Þnh trong §iÒu 3.6.1.4, céng víi lùc nhæ lªn do tÝnh chu kú cña t¶i träng mái, ph¶i tháa m·n Ph−¬ng tr×nh 6.6.1.2.2-1. §−êng kÝnh danh ®Þnh cña bul«ng ph¶i ®−îc sö dông trong tÝnh to¸n ph¹m vi øng suÊt bul«ng. Lùc nhæ lªn tÝnh to¸n kh«ng ®−îc v−ît qu¸ 60% cña t¶i träng bªn ngoµi ®Æt lªn. Çc bul«ng thÐp çcbon thÊp ASTM 307 kh«ng ®−îc sö dông trong çc liªn kÕt chÞu mái. 6.13.2.10.4. T¸c dông nhæ lªn Lùc kÐo do t¸c dông nhæ lªn ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: ⎡ 3b ⎤ t3 Qu = ⎢ ⎥ Pu 8a 328 000 ⎣ ⎦ trong ®ã Qu = Pu = a = b = t = (6.13.2.10.4-1) lùc kÐo nhæ lªn trªn mét bul«ng do çc t¶i träng tÝnh to¸n, lÊy b»ng 0 khi lµ ©m (N) lùc kÐo trùc tiÕp trªn mét bul«ng do çc t¶i träng tÝnh to¸n (N) kho¶ng çch tõ tim cña bul«ng ®Õn mÐp cña tÊm (mm) kho¶ng çch tõ tim cña bul«ng ®Õn ch©n ®−êng hµn cña bé phËn liªn kÕt (mm) chiÒu dµy cña bé phËn liªn kÕt máng nhÊt (mm) 6.13.2.11. KÐo vµ c¾t kÕt hîp Søc kh¸ng kÐo danh ®Þnh cña bul«ng chÞu c¾t kÕt hîp kÐo däc trôc , Tn, ph¶i lÊy nh− sau: Pu NÕu ≤ 0,33 th× Tn = 0,76 Ab Fub (6.13.2.11-1) Rn NÕu kh«ng, Tn = 0,76 A b Fub ⎡ P ⎤ 1- ⎢ u ⎥ ⎣ ϕs R n ⎦ 2 (6.13.2.11-2) trong ®ã: = diÖn tÝch bul«ng øng víi ®−êng kÝnh danh ®Þnh (mm2) Ab Fub = øng suÊt kÐo nhá nhÊt quy ®Þnh cña bul«ng quy ®Þnh trong §iÒu 6.4.3 (MPa) = lùc c¾t t¸c ®éng lªn bul«ng do çc t¶i träng thµnh phÇn (N) Pu = søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña bul«ng quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.2.7 (N) Rn Søc kh¸ng danh ®Þnh cña bul«ng trong çc liªn kÕt ma s¸t do Tæ hîp t¶i träng sö dông quy ®Þnh trong B¶ng 3.4.1-1, ®Ó chÞu c¾t kÕt hîp kÐo däc trôc, kh«ng ®−îc v−ît qu¸ søc kh¸ng tr−ît danh ®Þnh quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.2.8 nh©n víi: NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 65/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Tu Pt (6.13.2.11-3) 1- trong ®ã: = lùc kÐo do t¶i träng thµnh phÇn d−íi Tæ hîp t¶i träng sö dông (N) Tu Pt = lùc kÐo nhá nhÊt yªu cÇu cña bu l«ng quy ®Þnh trong B¶ng 6.13.2.8-1 ß 5. TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ liªn kÕt. (2tiÕt) - TÝnh to¸n hÖ liªn kÕt däc - TÝnh to¸n hÖ liªn kÕt ngang TÝnh s−ên t¨ng c−êng (xem l¹i bµi cÊu t¹o) §èi víi çc panen b¶n bông kh«ng cã s−ên t¨ng c−êng däc, ph¶i sö dông s−ên t¨ng c−êng ®øng, nÕu D > 150 (6.10.7.3.2-1) tw Kho¶ng çch gi÷a çc s−ên t¨ng c−êng ®øng, do, ph¶i tho¶ m·n. ⎡ 260 ⎤ do ≤ D ⎢ ⎥ ⎣ (Dlt w )⎦ 2 (6.10.7.3.2-2) TÝnh to¸n lùc t¸c dông vµ tÝnh søc kh¸ng. Thùc chÊt cña viÖc thiÕt kÕ hÖ liªn kÕt vÉn bao gåm: cÊu kiÖn liªn kÕt vµ cÊu kiÖn dïng ®Ó liªn kÕt ß 6. TÝnh to¸n cÇu dÇm liªn hîp thÐp - BTCT (4 tiÕt) - Çc b−íc tÝnh to¸n (gÇn gièng tÝnh to¸n cÇu dÇm thÐp nh−ng thªm b−íc tÝnh ®Æc tr−ng mÆt c¾t qua nhiÒu giai ®o¹n, tÝnh b¶n mÆt cÇu) - Chi tiÕt çc b−íc tÝnh gièng nh− trªn - TÝnh ®Æc tr−ng mÆt c¾t qua çc giai ®o¹n - TÝnh b¶n mÆt cÇu VÒ c¬ b¶n tÝnh to¸n gièng nh− cÇu thÐp chØ kh¸c phÇn tÝnh ®Æc tr−ng h×nh häc, tÝnh søc kh¸ng vµ ph¶i tÝnh to¸n lùa chän neo TÝnh neo: 6.10.7.4. Çc neo chèng c¾t 6.10.7.4.1. Tæng qu¸t Trong çc mÆt c¾t liªn hîp, ph¶i lµm çc neo ch÷ U hoÆc neo ®inh chèng c¾t ë mÆt tiÕp xóc gi÷a b¶n mÆt cÇu bª t«ng vµ mÆt c¾t thÐp ®Ó chÞu lùc c¾t ë mÆt tiÕp xóc. ë çc cÊu kiÖn liªn hîp nhÞp gi¶n ®¬n ph¶i lµm çc neo chèng c¾t suèt chiÒu dµi cña nhÞp. ë çc cÇu liªn hîp liªn tôc th−êng nªn lµm çc neo chèng c¾t suèt chiÒu dµi cÇu. Trong çc vïng uèn ©m ph¶i lµm çc neo chèng c¾t ë n¬i mµ cèt thÐp däc ®−îc xem lµ mét phÇn cña mÆt c¾t liªn hîp. MÆt kh¸c, çc neo chèng c¾t kh«ng cÇn ph¶i lµm trong çc vïng uèn ©m, nh−ng ph¶i ®Æt çc neo bæ sung ë trong vïng cña çc ®iÓm uèn tÜnh t¶i theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.4.3. ë n¬i mµ çc neo chèng c¾t ®−îc sö dông trong çc vïng uèn ©m, cèt thÐp däc ph¶i ®−îc kÐo dµi vµo vïng uèn d−¬ng theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.1.2. 6.10.7.4.1a. Çc kiÓu neo Çc neo ch÷ U vµ neo ®inh chèng c¾t ph¶i ®−îc thiÕt kÕ theo çc quy ®Þnh cña ®iÒu nµy. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 66/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Çc neo chèng c¾t cÇn thuéc mét kiÓu mµ kiÓu ®ã cho phÐp khi ®Çm kü bª t«ng th× b¶o ®¶m toµn bé çc bÒ mÆt cña chóng ®−îc tiÕp xóc víi bª t«ng. Çc neo ph¶i cã kh¶ n¨ng chèng l¹i c¶ hai chuyÓn vÞ th¼ng ®øng vµ n»m ngang gi÷a bª t«ng vµ thÐp. Tû lÖ cña chiÒu cao víi ®−êng kÝnh cña neo ®inh chÞu c¾t kh«ng ®−îc nhá h¬n 4,0. Çc neo ch÷ U chèng c¾t ph¶i cã çc ®−êng hµn kh«ng nhá h¬n 5 mm ®Æt däc theo ch©n vµ gãt cña thÐp U. 6.10.7.4.1b. B−íc neo B−íc cña çc neo chèng c¾t ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh ®Ó tháa m·n tr¹ng th¸i giíi h¹n mái theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.4.2 vµ 6.10.7.4.3 khi cã thÓ ¸p dông ®−îc. Sè l−îng tÝnh ra cña çc neo chèng c¾t kh«ng ®−îc nhá h¬n sè l−îng yªu cÇu ®Ó tháa m·n tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é nh− quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.4.4. B−íc cña çc neo chèng c¾t kh«ng ®−îc nhá h¬n: p≤ nZ r I Vsr Q (6.10.7.4.1b-1) trong ®ã: p = b−íc cña çc neo chèng c¾t däc theo trôc däc (mm) n = sè l−îng çc neo chèng c¾t trong mét mÆt c¾t ngang I = m«men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t liªn hîp ng¾n h¹n (mm4) Q = m«men thø nhÊt cña diÖn tÝch quy ®æi ®èi víi trôc trung hßa cña mÆt c¾t liªn hîp thêi ng¾n h¹n (mm3) Vsr = ph¹m vi lùc c¾t d−íi LL+ I x¸c ®Þnh cho tr¹ng th¸i giíi h¹n mái = søc kh¸ng mái chÞu c¾t cña mét neo chèng c¾t riªng lÎ theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.4.2 Zr (N). B−íc tõ tim ®Õn tim cña çc neo chèng c¾t kh«ng ®−îc v−ît qu¸ 600 mm vµ kh«ng ®−îc nhá h¬n 6 lÇn ®−êng kÝnh ®inh. 6.10.7.4.1c. Kho¶ng çch ngang Çc neo chèng c¾t ph¶i ®−îc ®Æt theo ph−¬ng ngang, ngang qua b¶n çnh trªn cña tiÕt diÖn thÐp vµ cã thÓ ®Æt çch kho¶ng theo çc cù ly ®Òu hoÆc thay ®æi. Çc neo ®inh chèng c¾t kh«ng ®−îc ®Æt gÇn h¬n 4 lÇn ®−êng kÝnh tõ tim ®Õn tim theo ph−¬ng ngang ®Õn trôc däc cña cÊu kiÖn ®ì tùa. Kho¶ng çch tÜnh gi÷a mÐp cña b¶n çnh trªn vµ mÐp cña neo chèng ch¾t gÇn nhÊt kh«ng ®−îc nhá h¬n 25 mm. 6.10.7.4.1d. Líp phñ vµ ®é ch«n s©u ChiÒu cao tÞnh cña líp bª t«ng phñ ë trªn çc ®Ønh cña çc neo chèng c¾t kh«ng ®−îc nhá h¬n 50 mm. Çc neo chèng c¾t cÇn ®−îc ch«n s©u Ýt nhÊt 50 mm vµo trong mÆt cÇu. 6.10.7.4.2. Søc kh¸ng mái cña çc neo chèng c¾t trong çc mÆt c¾t liªn hîp Søc kh¸ng mái cña neo chèng c¾t riªng lÎ, Z, ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: Zr = αd 2 ≥ 38,0d 2 2 (6.10.7.4.2-1) víi: α = 238 - 29,5 LogN (6.10.7.4.2-2) trong ®ã: d = ®−êng kÝnh cña neo ®inh (mm) N = sè chu kú quy ®Þnh trong §iÒu 6.6.1.2.5 B−íc neo ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh tõ Ph−¬ng tr×nh 6.10.7.4.1b-1, sö dông trÞ sè Zr vµ ph¹m vi lùc c¾t Vsr. ¶nh h−ëng cña neo chèng c¾t lªn søc kh¸ng mái cña b¶n çnh ph¶i ®−îc nghiªn cøu b»ng sö dông çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.6.1.2. 6.10.7.4.3. Çc yªu cÇu ®Æc biÖt ®èi víi çc ®iÓm uèn tÜnh t¶i NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 67/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 ë n¬i mµ çc dÇm liªn hîp l¹i kh«ng liªn hîp ®èi víi sù uèn ©m, ph¶i lµm çc neo chÞu c¾t bæ sung ë trong vïng çc ®iÓm uèn tÜnh t¶i. Sè l−îng çc neo bæ sung, nAC ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: Af (6.10.7.4.3-1) nAC = r sr Zr trong ®ã : = tæng diÖn tÝch cèt thÐp ë trong ph¹m vi chiÒu réng hiÖu dông cña b¶n çnh (mm2) Ar = ph¹m vi øng suÊt ë trong cèt thÐp däc quy ®Þnh trong §iÒu 5.5.3.1 (MPa) fsr = søc kh¸ng mái chÞu c¾t cña mét neo chèng c¾t riªng lÎ theo quy ®Þnh ë §iÒu 6.10.7.4.2 (N) Zr Çc neo chèng c¾t bæ sung ph¶i ®−îc ®Æt trong ph¹m vi kho¶ng çch b»ng mét phÇn ba cña chiÒu réng hiÖu dông cña b¶n vÒ mçi bªn cña ®iÓm uèn tÜnh t¶i. CÇn ®Æt çc mèi nèi ë hiÖn tr−êng sao cho chóng kh«ng g©y trë ng¹i cho çc neo chèng c¾t. 6.10.7.4.4. Tr¹ng th¸i giíi h¹n c−êng ®é 6.10.7.4.4a. Tæng qu¸t Søc kh¸ng tÝnh to¸n cña çc neo chèng c¾t Q ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: (6.10.7.4.4a-1) Qr = ϕsc Qn trong ®ã: Qn = søc kh¸ng danh ®Þnh theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.4-4c. ϕsc = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi çc neo chèng c¾t theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.5.4.2 Sè l−îng neo chèng c¾t bè trÝ gi÷a mÆt c¾t m«men d−¬ng lín nhÊt vµ mçi ®iÓm kÒ m«men 0,0 , hoÆc gi÷a mçi ®iÓm kÒ m«men 0,0 vµ tim cña trô ®ì ë phÝa trong kh«ng ®−îc nhá h¬n: Vh (6.10.7.4.4a-2) n= Qr trong ®ã: Vh = lùc c¾t n»m ngang danh ®Þnh theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.4.4b Qr = søc kh¸ng c¾t tÝnh to¸n cña mét neo chèng c¾t quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.7.4.4a 6.10.7.4.4b. Lùc c¾t n»m ngang danh ®Þnh Tæng lùc c¾t n»m ngang, Vh. ë gi÷a ®iÓm m«men d−¬ng lín nhÊt vµ mçi ®iÓm kÒ cña m«men 0,0 ph¶i nhá h¬n cña hoÆc: Vh = 0.85 f’cbts (6.10.7.4.4b-1) hoÆc: Vh = FywD tw + Fyt bt tt + Fyc bf tf trong ®ã: f c′ (6.10.7.4.4b-2) = c−êng ®é nÐn 28 ngµy quy ®Þnh cña bª t«ng (MPa) b = chiÒu réng hiÖu dông cña b¶n (mm) = chiÒu réng cña b¶n çnh chÞu nÐn (mm) bc bt = chiÒu réng cña b¶n çnh chÞu kÐo (mm) ts = chiÒu dµy cña b¶n (mm) Fyw = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña b¶n bông (MPa) Fyt = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña b¶n çnh chÞu kÐo (MPa) Fyc = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña b¶n çnh chÞu nÐn (MPa) D = chiÒu cao cña b¶n bông (mm) tt = chiÒu dµy cña b¶n çnh chÞu kÐo (mm) tf = chiÒu dµy cña b¶n çnh chÞu nÐn (mm,) tw = chiÒu dµy cña b¶n bông (mm) §èi víi çc mÆt c¾t liªn hîp nhÞp liªn tôc, tæng lùc c¾t n»m ngang gi÷a mçi ®iÓm kÒ cña m«men 0,0 vµ tim cña gèi ®ì ë phÝa trong ph¶i lÊy nh− sau: Vh = Ar Fyr (6.10.7.4.4b-3) NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 68/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 trong ®ã: Ar = tæng diÖn tÝch cña cèt thÐp däc ë trªn trô ®ì phÝa trong, trong ph¹m vi chiÒu réng hiÖu dông cña b¶n (mm2) Fyr = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña cèt thÐp däc (MPa) 6.10.7.4.4c. Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña mét neo ®inh chÞu c¾t ®−îc bäc trong b¶n bª t«ng ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: Qn = 0,5Asc f c' E c ≤ A sc Fu (6.10.7.4.4c-1) trong ®ã: Asc = diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña neo ®inh chÞu c¾t (mm2) f c' = c−êng ®é nÐn 28 ngµy quy ®Þnh cña bª t«ng (MPa) = m«®un ®µn håi cña bª t«ng theo quy ®Þnh trong §iÒu 5.4.2.4 (MPa) Ec Fu = c−êng ®é kÐo nhá nhÊt quy ®Þnh cña neo ®Þnh chÞu c¾t ®−îc quy ®Þnh trong §iÒu 6.4.4 (MPa) Søc kh¸ng c¾t danh ®Þnh cña mét neo ch÷ U chÞu c¾t ®−îc ch«n trong b¶n bª t«ng ph¶i lÊy nh− sau : Qn = 0,3 (t f + 0.5t w ) L c f' c E c (6.10.7.4.4c-2) trong ®ã: = chiÒu dµy b¶n çnh cña neo U chÞu c¾t (mm) tf tw = chiÒu dµy b¶n bông cña neo U chÞu c¾t (mm) Lc = chiÒu dµi cña neo U chÞu c¾t (mm). NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 69/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 3-2-5: Ch−¬ng 5: KÕt cÊu cÇu giµn thÐp gi¶n ®¬n 3-2-5-1 Môc ®Ých: Cung cÊp çc kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ cÊu t¹o cÇu giµn thÐp gi¶n ®¬n sö dông cho çc cÇu thµnh phè vµ çc tuyÕn ®−êng giao th«ng. 3-2-5-2 Çc néi dung chñ yÕu: ß 1. CÊu t¹o giµn chñ. - Kh¸i niÖm chung - −u khuyÕt ®iÓm vµ ph¹m vi øng dông - Çc s¬ ®å cña giµn (gi¶n ®¬n, hÉng vµ liÖn tôc) - Çc kÝch th−íc chñ yÕu cña giµn chñ (chiÒu cao, kho¶ng çch giµn, chiÒu dµi khoang vµ gãc nghiªng cña thanh xiªn) h Giµn lµ hÖ thanh liªn kÕt víi nhau chØ b»ng hai khíp ë hai ®Çu thanh, do ®ã çc thanh trong giµn chØ chÞu lùc däc trôc (kÐo, nÐn). ChÝnh v× vËy khi nhÞp cÇu lín cÇu giµn tiÕt kiÖm vËt liÖu h¬n cÇu dÇm. Kh¶ n¨ng chÞu lùc ngang cña cÇu giµn tèt h¬n cÇu dÇm do diÖn tÝch ch¾n giã thùc tÕ nhá h¬n, kho¶ng çch gi÷a tim hai giµn chñ lín. CÇu giµn thÝch hîp cho cÇu nhÞp lín v× khi ®ã dïng cÇu dÇm th× mèi nèi dÇm chñ rÊt phøc t¹p CÇu giµn cã thÓ cã h×nh d¹ng ®Ñp, ®¶m b¶o yªu cÇu mü quan Tuy vËy cÇu giµn cã nh−îc ®iÓm lµ cÊu t¹o phøc t¹p. Víi nh÷ng cÇu cã nhÞp nhá h¬n 40-50m th−êng cÇu dÇm hîp lý h¬n, nh÷ng cÇu cã chiÒu dµi nhÞp tõ 50-80 th× ph¶i so s¸nh kü vÒ kü thuËt vµ kinh tÕ, nh÷ng cÇu cã nhÞp lín h¬n 80m th−êng th× giµn hîp lý h¬n Çc s¬ ®å cÇu giµn: a/ CÇu giµn gi¶n ®¬n: cÇu giµn gi¶n ®¬n th−êng cã çc s¬ ®å: giµn chñ cã hai ®−êng biªn song song, giµn chñ cã ®−êng biªn h×nh ®a gi¸c vµ giµn chñ cã mét ®−êng biªn h×nh parabol. Giµn chñ cã ®−êng biªn song song lµ lo¹i ®¬n gi¶n nhÊt, çc thanh biªn cã cïng mét kÝch th−íc, çc thanh ®øng vµ thanh xiªn còng vËy. Trong cÇu nµy ®−êng xe ch¹y cã thÓ lµ biªn trªn hoÆc biªn d−íi. Do mçi lo¹i thanh cã cïng mét kÝch th−íc nªn dÔ tiªu chuÈn ho¸ çc thanh còng nh− b¶n nót giµn. Khi thi c«ng cã thÓ cho cÇn trôc ch¹y theo ®−êng biªn trªn ®Ó tiÕn hµnh l¾p r¸p kÕt cÊu nhÞp. giµn cã ®−êng biªn song song lµ lo¹i giµn ®−îc dïng phæ biÕn nhÊt hiÖn nay. l CÇu Giµn cã ®−êng biªn song song NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 70/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 h h1 Giµn cã ®−êng biªn ®a gi¸c cã −u ®iÓm lµ néi lùc trong çc thanh biªn trªn ®iÒu hoµ h¬n, chiÒu dµi vµ néi lùc trong mét sè thanh ®øng vµ thanh xiªn còng còng nhá ®i, do ®ã giµn cã ®−êng biªn h×nh ®a gi¸c tiÕt kiÖm thÐp h¬n giµn cã ®−êng biªn song song. Tuy nhiªn giµn cã ®−êng biªn ®a gi¸c cã nh−îc ®iÓm lµ cÊu t¹o phøc t¹p, thi c«ng khã. l h CÇu Giµn cã ®−êng biªn h×nh ®a gi¸c Giµn cã ®−êng biªn h×nh Parabol tiÕt kiÖm thÐp nhÊt nh−ng thi c«ng phøc t¹p nªn Ýt dïng.(vÝ dô cÇu Trµng TiÒn) l NguyÔn H÷u H−ng h1 h h1 h h CÇu giµn cã ®−êng biªn Parabol b/ CÇu giµn hÉng vµ cÇu giµn liªn tôc cÇu giµn liªn tôc th−êng lµm hai ®Õn ba nhÞp, rÊt Ýt khi lµm nhiÒu h¬n ba nhÞp v× cÊu t¹o khe biÕn d¹ng phøc t¹p. CÇu giµn liªn tôc hai nhÞp th−êng lµm chiÒu dµi b»ng nhau, giµn ba nhÞp th× nhÞp gi÷a nªn lµm dµi h¬n, tû sè chiÒu dµi nhÞp gi÷a víi nhÞp biªn nªn dïng 1,2-1,3. Çc giµn liªn tôc hai nhÞp vµ ba nhÞp ë çc nhÞp ®Òu cã chiÒu dµi khoang b»ng nhau ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu mü quan. H×nh d¹ng cña giµn liªn tôc cã liªn quan ®Õn h×nh bao m« men, nh−ng kh«ng nªn lµm qu¸ phøc t¹p. §èi víi nh÷ng giµn cã trÞ sè m« men ©m ë gèi lín h¬n nhiÒu so víi m« men d−¬ng ë gi÷a nhÞp khi ®ã cã thÓ t¨ng chiÒu cao giµn ë vÞ trÝ gèi nh−ng tr¸nh cÊu t¹o giµn cã gãc g·y qu¸ nhän vÞ trÝ gèi v× nh− vËy cÊu t¹o phøc t¹p kh«ng kinh tÕ. Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 71/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Giµn liªn tôc cã ®−êng biªn song song cÊu t¹o ®¬n gi¶n, l¾p r¸p dÔ dµng, dÔ tiªu chuÇn ho¸ çc thanh còng nh− b¶n nót, chÝnh v× lý do ®ã nªn kh«ng thËt tiÕt kiÖm thÐp giµn liªn tôc hai, ba nhÞp cã ®−êng biªn song song rÊt hay ®−îc sö dông. So víi giµn gi¶n ®¬n giµn liªn tôc cã −u ®iÓm lµ tiÕt kiÖm thÐp (kho¶ng 5-10%) ®é cøng theo ph−¬ng ®øng vµ ph−¬ng ngang ®Òu lín h¬n. Tuy vËy giµn liªn tôc th−êng cã cÊu t¹o phøc t¹p, ph¸t sinh øng suÊt phô khi lón gèi vµ thay ®æi nhiÖt ®é. Giµn mót thõa còng cã −u ®iÓm t−¬ng tù nh− giµn liªn tôc, trong hÖ giµn tÜnh ®Þnh nhiÒu nhÞp khi cã hiÖn t−îng lón gèi kh«ng sinh ra øng suÊt phô. Tuy vËy giµn mót thõa cã nh−îc ®iÓm lµ ®−êng ®µn håi bÞ g·y khóc. Nªn lÊy chiÒu dµi ®o¹n mót thõa vµo kho¶ng 15%-40% nhÞp chÝnh. Çc kÝch th−íc chñ yÕu cña cÇu giµn 1-ChiÒu cao giµn chñ: chiÒu cao giµn chñ lµ kho¶ng çch gi÷a ®−êng tim cña thanh biªn trªn vµ thanh biªn d−íi, chiÒu cao giµn chñ ®−îc chän theo çc yªu cÇu sau: Träng l−îng thÐp cña giµn chñ nhá nhÊt B¶o ®¶m tÜnh kh«ng th«ng thuyÒn vµ th«ng xe ChiÒu cao kiÕn tróc nhá nhÊt ®èi víi cÇu giµn ch¹y trªn ß 2. CÊu t¹o thanh giµn chñ. - MÆt c¾t ngang çc thanh giµn chñ - KÝch th−íc çc thanh giµn chñ - CÊu t¹o thanh gi»ng, b¶n gi»ng vµ b¶n khoÐt lç 2.1 MÆt c¾t çc thanh trong giµn chñ Khi cÊu t¹o çc thanh giµn chñ, ng−êi ta ®Çu tiªn xÐt tíi t¸c dông cña néi lùc trong thanh ®ång thêi cè g¾ng tho¶ m·n çc yªu cÇu khai th¸c, thuËn tiÖn cho chÕ t¹o çc thanh trong nhµ m¸y vµ kh¶ n¨ng thiÕt bÞ ®èi víi nh÷ng ph−¬ng ph¸p l¾p r¸p hiÖn cã. Néi lùc trong çc thanh giµn chñ cña cÇu rÊt lín, do ®ã ®ßi hái diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña chóng ph¶i lín, v× vËy mÆt c¾t thanh m¹ th−îng th−êng lµm d−íi d¹ng cã hai b¶n bông hoÆc d−íi d¹ng h×nh hép ®Ó dÔ dµng cã ®−îc diÖn tÝch theo yªu cÇu, ®¶m b¶o thuËn lîi cho viÖc t¨ng thªm diÖn tÝch vµ thanh cã ®é cøng lín trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng vµ mÆt ph¼ng n»m ngang. H×nh d¹ng mÆt c¾t ngang vµ kÝch th−íc tiÕt diÖn çc thanh giµn chñ th−êng ®−îc quyÕt ®Þnh bëi néi lùc, chiÒu dµi thanh vµ yªu cÇu l¾p ghÐp. MÆt c¾t ngang hîp lý cña çc thanh cÇn ph¶i tho¶ m·n çc yªu cÇu sau: - §é m¶nh λ theo ph−¬ng ngang (trong mÆt ph¼ng giµn vµ mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng giµn) b»ng nhau. - DÔ gia c«ng, chÕ t¹o, dÔ l¾p r¸p, kh«ng nªn chÕ t¹o mÆt c¾t cã qu¸ nhiÒu thÐp h×nh kh¸c nhau. - DÔ kiÓm tra, duy tu, b¶o d−ìng, tr¸nh ®äng n−íc. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 72/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Nãi chung tiÕt diÖn çc thanh ph©n ra lµm hai lo¹i: läai 1 thµnh ®øng vµ lo¹i 2 thµnh ®øng. Lo¹i mÆt c¾t 1 thµnh ®øng Çc thanh thuéc lo¹i tiÕt diÖn mét thµnh ®øng chØ cã m«t nh¸nh, cÇu t¹o ®¬n gi¶n vµ b¶o ®¶m ®−îc sù lµm viÖc ®ång ®Òu toµn bé tiÕt diÖn d−íi t¸c dông cña néi lùc. Tuy vËy lo¹i tiÕt diÖn mét thµnh ®øng chØ dïng trong nh÷ng giµn nhÞp nhá kh«ng qu¸ 40 50 m, v× lo¹i tiÕt diÖn nµy kh«ng thÓ cÊu t¹o ®−¬c nh÷ng thanh lín cã ®é cøng cÇn thiÕt cho nh÷ng giµn nhÞp lín. Th−êng çc thanh biªn cã mÆt c¾t ch÷ T, víi çc thanh biªn chÞu nÐn cã khi cßn bè trÝ thªm thÐp gãc ë ®Çu b¶n ®øng ®Ó b¶o ®¶m æn ®Þnh cho b¶n nµy. Thµnh ®øng cña tiÕt diÖn ch÷ T ph¶i t−¬ng ®èi ch¾c ch¾n ®Ó cã thÓ cho cac thanh xiªn vµ thanh ®øng nèi vµo, ®ång thêi còng tr¸nh hiÖn t−îng chÞu øng suÊt qu¸ lín do ph¶i tiÕp nhËn néi lùc tõ çc thanh ®ã truyÒn sang cho toµn tiÕt diÖn thanh biªn. Çc d¹ng mÆt c¾t thanh cã mét thµnh ®øng §Ó nèi vµo b¶n ®øng cña thanh biªn gi÷a çc thanh ®øng vµ thanh xiªn ph¶i trõ khe hë b»ng bÒ dµy b¶n ®øng cña thanh biªn, nÕu mÆt c¾t cã b¶n ®øng ë gi÷a th× bÒ dµy b¶n ®øng nµy ph¶i ®óng b»ng bÒ dµy b¶n ®øng cña thanh biªn. §èi víi nh÷ng thanh biªn chÞu Ðp ng−êi ta cßn cÊu t¹o thÐp gãc nÑp ®Ó t¨ng c−êng æn ®Þnh cho b¶n ®øng. §Ó cho cÊu t¹o ®−îc thuËn tiÖn, kÝch th−íc cña çc thÐp gãc vµ bÒ dµy cña b¶n ®øng nªn gi÷ kh«ng ®æi cho tÊt c¶ çc thanh biªn trªn hoÆc biªn d−íi. Muèn t¨ng tiÕt diÖn, ng−êi ta thªm çc b¶n ngang vµ t¨ng chiÒu cao b¶n ®øng. Lo¹i tiÕt diÖn mét thµnh ®øng cã khuyÕt ®iÓm chñ yÕu lµ ®é cøng nhá khi xÐt «n ®Þnh ra ngoµi mÆt ph¼ng cña giµn, v× thÕ ®èi víi çc giµn lín, néi lùc vµ chiÒu dµi cña thanh lín th× lo¹i tiÕt diÖn nµy trë thµnh kh«ng thÝch hîp vµ ®−îc thay thÕ b»ng lo¹i tiÕt diÖn cã hai thµnh ®øng. Lo¹i mÆt c¾t 2 thµnh ®øng Thanh tiÕt diÖn hai thµnh ®øng gåm cã hai nh¸nh ghÐp l¹i víi nhau b»ng çc b¶n ch¾n ngang vµ b¶n gi»ng hoÆc thanh gi»ng. §èi víi lo¹i tiÕt diÖn nµy cã thÓ dÔ dµng cÊu t¹o nh÷ng thanh cã tiÕt diÖn vµ m« men qu¸n tÝnh cÇn thiÕt, cho nªn thÝch hîp víi nh−ng thanh cña giµn nhÞp lín. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 73/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 TiÕt diÖn hai thµnh ®øng chia ra lam ba kiÓu chÝnh lµ: TiÕt diÖn kiÓu ch÷ H; tiÕt diÖn h×nh hép cã çc thÐp gãc quay ra ngoµi vµ tiÕt diªn kiÓu h×nh hép cã çc thÐp gãc quay vµo trong. TiÕt diÖn ch÷ H gåm cã 4 thÐp gãc vµ b¶n ngang ghÐp gi÷a chóng. Khi thay ®æi diÖn tÝch tiÕt diÖn çc thanh biªn t−¬ng øng víi néi lùc trong çc khoang, ng−êi ta t¸p thªm çc b¶n ®øng vµo hai bªn. MÆt c¾t h×nh ch÷ H cã −u ®iÓm cÊu t¹o ®¬n gi¶n, çc ®inh t¸n ®Òu cã thÓ t¸n ghÐp b»ng m¸y. Çc lç ®inh khoan s½n cho mèi nèi l¾p r¸p ngoµi c«ng tr−êng còng khoan ®−îc theo b¶n mÉu. Bªn c¹nh ®ã l¹i kh«ng ph¶i cÊu t¹o çc thanh gi»ng vµ b¶n gi»ng vµ b¶n ch¾n ngang nh− vËy tiÕt kiÖm ®−îc thÐp. Tuy vËy mÆt c¾t nµy còng cã nh−îc ®iÓm lµ ban thÐp ngang vµ çc thÐp gãc t¹o thµnh lßng m¸ng chøa n−íc vµ tÝch tô r¸c bÈn dÔ g©y thiÖt h¹i hiÖn t−îng rØ, dÔ bÞ ®äng n−íc nhÊt lµ ë çc thanh biªn, kh¾c phôc nh−îc ®iÓm nµy trªn b¶n n»m ngang ng−êi ta khoÐt çc lç tho¸t n−íc cã ®−êng kÝnh 40÷50mm Çc d¹ng mÆt c¾t cã hai thµnh ®øng MÆt c¾t h×nh hép gåm hai nh¸nh riªng biÖt nªn ph¶i dïng b¶n gi»ng hoÆc b¶n khoÐt lç ®Ó liªn kÕt chóng l¹i thµnh mét mÆt c¾t cho chóng cïng chÞu lùc víi nhau. MÆt c¾t h×nh hép hay ®−îc dïng cho thanh biªn d−íi vµ thanh xiªn nh−ng còng cã khi dïng cho thanh biªn trªn. ¦u ®iÓm cña mÆt c¾t h×nh hép lµ cã kh¶ n¨ng t¨ng diÖn tÝch nhiÒu h¬n mÆt c¾t H, dïng cho nh÷ng thanh chÞu lùc nÐn lín vµ thanh dµi th× rÊt cã lîi. Tuy vËy, mÆt c¾t nµy cã nh−îc ®iÓm lµ tèn thÐp cho b¶n gi»ng vµ viÖc t¸n ®inh khã kh¨n h¬n ë mÆt c¾t H. Tãm l¹i, trong çc kÕt cÊu nhÞp cÇu giµn cã chiÒu dµi trung b×nh trë l¹i th× tiÕt diÖn kiÓu ch÷ H lµ hîp lý nhÊt, cßn ®èi víi çc kÕt cÊu nhÞp lín cã çc thanh dµi th× NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 74/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 nªn dïng tiÕt diÖn kiÓu h×nh hép: tiªt diÖn h×nh hép cã thÐp gãc quay ra ngoµi vµ b¶n ngang ®Ëy ë trªn sÏ dïng cho çc thanh biªn trªn vµ thanh xiªn ë gèi, tiÕt diÖn kh«ng cã b¶n ngang ®Ëy trªn sÏ dïng cho çc thanh biªn d−íi vµ thanh xiªn. Tuy nhiªn còng cã thÓ gi¶i quyÕt theo ph−¬ng ¸n hçn hîp lµ mét sè thanh lµm theo tiÕt diÖn ch÷ H (vÝ dô çc thanh xiªn chÞu kÐo vµ thanh ®øng) vµ mét sè thanh lµm theo tiÕt diÖn h×nh hép (çc thanh xiªn chÞu Ðp vµ çc thanh biªn). Çc kÝch th−íc chÝnh cña tiÕt diÖn thanh trong giµn lµ chiÒu cao (kÝch th−íc theo chiÒu trong mÆt ph¼ng cña giµn) vµ chiÒu réng. Nh÷ng kÝch th−íc nµy x¸c ®Þnh trªn c¬ së sö dông vËt liÖu sao cho lîi nhÊt vµ theo mét sè yªu cÇu vÒ cÊu t¹o vµ chÕ t¹o. §èi víi ç thanh chÞu Ðp l¬n nh− çc thanh biªn trªn ë khoang gi÷a, çc thanh xiªn ë gèi th× nªn thiÕt kÕ sao cho ®é cøng cña thanh khi xÐt æn ®Þnh trong vµ ngoµi mÆt ph¼ng cña giµn t−¬ng ®èi xÊp xØ nhau. Çc thanh cã tiªt diÖn h×nh hép ph¶i ®¶m b¶o dÔ s¬n vµ c¹o rØ, dÔ t¸n ®inh trong lßng tiÕt diÖn thanh, nh− vËy ph¶i ®¶m b¶o kho¶ng çch gi÷a hai thµnh ®øng kh«ng nhá h¬n 400mm; tr−êng hîp çc thanh nhá vµ lßng tiÕt diÖn kh«ng s©u l¾m th× kh«ng nhá h¬n 300 mm, kho¶ng çch tÜnh gi÷a mÐp çc thÐp gãc cña tiÕt diÖn h×nh hép cã thÐp gãc quay vµo trong th× kh«ng ®−îc nhá h¬n 200 mm. ChiÒu cao tiÕt diÖn thµnh phô thuéc diÖn tÝch tiÕt diÖn vµ sù thay ®æi tiÕt diÖn çc thanh trong çc khoang cña giµn (®èi víi çc thanh biªn), nh−ng kh«ng nªn chän lín h¬n 1/15 chiÒu dµi thanh ®Ó ®¶m b¶o gi¶ thiÕt liªn kÕt nót theo kiÓu khíp khi tÝnh to¸n néi lùc. NÕu kh«ng tu©n theo ®iÒu kiÖn ®ã th× trong tÝnh to¸n nhÊt thiÕt ph¶i tÝnh theo s¬ ®å nót cøng 2.2 CÊu t¹o thanh gi»ng, b¶n gi»ng vµ b¶n khoÐt lç Víi nh÷ng thanh cã hai nh¸nh ®Ó tiÖn liªn kÕt thµnh mét tiÕt diÖn cïng lµm viÖc víi nhau ng−êi ta th−êng dïng b¶n gi»ng, thanh gi»ng hay b¶n khoÐt lç. B¶n gi»ng Quy tr×nh 79 quy ®Þnh ®èi víi cÇu «t« vµ cÇu thµnh phè cho çc thanh chÞu nÐn vµ võa chÞu nÐn võa chÞu kÐo cña giµn chñ bÒ dµy δ cña b¶n gi»ng kh«ng ®−îc nhá h¬n 1 kho¶ng çch tim hai hµng ®inh gÇn nhau nhÊt trªn hai nh¸nh thanh ®Ó b¶o 45 ®¶m æn ®Þnh côc bé. MÆt kh¸c bÒ dµy cña nã còng kh«ng ®−îc ≤ 8mm ®èi víi thanh chÞu lùc chÝnh cña kÕt cÊu. b c a CÊu t¹o b¶n gi»ng NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 75/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 ChiÒu dµi (a) cña b¶n gi»ng theo chiÒu däc trôc thanh kh«ng ®−îc nhá h¬n 0.75b. Çc thanh chÞu nÐn vµ võa chÞu nÐn võa chÞu kÐo chiÒu dµi cña hai b¶n gi»ng ë hai ®Çu nªn lÊy lín h¬n 1.7 lÇn chiÒu dµi çc b¶n gi»ng ë gi÷a, cßn víi çc thanh chØ chÞu kÐo nªn lín h¬n 1.3 lÇn. Çc b¶n gi»ng nµy nªn ®−a s¸t vµo gÇn nót nh−ng kh«ng g©y khã kh¨n ®Õn viÖc t¸n ®inh. T¸c dông cña b¶n gi»ng lµm cho hai nh¸nh thanh chÞu lùc ®ång ®Òu h¬n, ®ång thêi kh¾c phôc m«men do liªn kÕt çc nh¸nh thanh vµo mót kh«ng ®èi xøng. Cù ly gi÷a çc ®inh t¸n kh«ng lín h¬n 120mm, kho¶ng çch (c) gi÷a çc b¶n gi»ng cho thanh chÞu kÐo lÊy b»ng 2b, ®èi víi thanh chÞu nÐn x¸ ®Þnh theo tÝnh to¸n. Thanh gi»ng QT 79 quy ®Þnh gãc xiªn cña çc thanh chÐo thuéc hÖ thanh gi»ng ®èi víi trôc thanh nªn lÊy kh«ng nhá h¬n 45o khi dïng hÖ thanh gi»ng kÐp vµ kho¶ng 60o khi dïng hÖ thanh gi»ng ®¬n. Nªn cè g¾ng cÊu t¹o sao cho trôc thanh gi»ng vµ nh¸nh thanh giao nhau t¹i mét ®iÓm. Çc thanh liªn kÕt b»ng thanh gi»ng còng nªn cã hai b¶n gi»ng lo¹i to ë hai ®Çu. b CÊu t¹o thanh gi»ng a B¶n gi»ng ë ®Çu cña liªn kÕt thanh gi»ng NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 76/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 B¶n khoÐt lç B¶n khoÐt lç th−êng ®−îc dïng trong çc thanh hµn ®Ó thay thÕ cho b¶n gi»ng vµ thanh gi»ng. Kh¸c víi thanh gi»ng vµ b¶n gi»ng, b¶n khoÐt lç còng lµ mét thµnh phÇn cña thanh. Trong çc thanh kÓ c¶ thanh liªn kÕt b»ng thanh gi»ng, b¶n gi»ng khi thanh chÞu nÐn ®Ó tiÕt diÖn thanh kh«ng bÞ mÐo ®i ng−êi ta cßn cÊu t¹o thªm b¶n ch¾n ngang ë ®Çu vµ ë gi÷a th× cø çch 3m l¹i bè trÝ mét b¶n ch¾n ngang. Víi thanh chÞu kÐo chØ cÇn ®Æt b¶n ch¾n ngang ë hai ®Çu. 640 480 70 652 70 800 340 530 450 B¶n nót CÊu t¹o b¶n khoÐt lç ß 3. Nót liªn kÕt trong giµn - Kh¸i niÖm - Nguyªn t¾c cÊu t¹o nót giµn - Çc lo¹i nót giµn 3.1 kh¸i niÖm Liªn kÕt nót lµ bé phËn quan träng nhÊt cña giµn, t¹i ®ã çc thanh ®−îc liªn kÕt ch¾c ch¾n víi nhau, ®¶m b¶o chÕ t¹o çc bé phËn tham gia vµo nót tèn Ýt c«ng nhÊt trong s¶n xuÊt ë nhµ m¸y, còng nh− trong ®iÒu kiÖn l¾p r¸p vµ duy tu trong thêi kú khai th¸c cÇu. Çc thanh cña giµn giao nhau t¹i nót vµ ®−îc liªn kÕt víi b¶n nót ®Æc biÖt (b¶n tiÕp ®iÓm) b»ng bu l«ng c−êng ®é cao hoÆc b»ng ®inh t¸n. Liªn kÕt hµn ë nót míi chØ ®−îc dïng thö v× ch−a cã m¸y hµn vµ ph−¬ng ph¸p hµn tù ®éng ®¸ng tin cËy trong l¾p r¸p giµn thanh. Nót giµn lµ chç liªn kÕt çc thanh, nã lµ chç truyÒn lùc gi÷a çc thanh nªn nã lµ bé phËn rÊt quan träng cña kÕt cÊu nhÞp. Khi tÝnh to¸n ta gi¶ thiÕt nót giµn lµ khíp, trong thùc tÕ nót kiÓu khíp kh«ng ®−îc ¸p dông vµ rÊt phøc t¹p cho çc thanh lín vµ nót cã nhiÒu thanh. Nót giµn th−êng dïng kiÓu liªn kÕt cøng b»ng çch t¸n ®inh, b¾t bu l«ng c−êng ®é cao, liªn kÕt hµn cßn Ýt ®−îc sö dông. 3.2 Nguyªn t¾c cÊu t¹o nót giµn CÇn ®Þnh t©m mét çch chÝnh x¸c çc ®−êng tim cña çc thanh trong nót vµ ph¶i ®¶m b¶o cho chóng trïng víi vÞ trÝ cña çc ®−êng tim trong s¬ ®å h×nh häc cña giµn. T©m cña ®¸m ®inh t¸n hoÆc cña bu l«ng liªn kÕt cña mçi thanh ph¶i trïng víi tim cña thanh. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 77/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 B¶n nót nªn lµm ®¬n gi¶n, kh«ng cã gãc lâm vµ lµm tiÕt kiÖm, kh«ng lµm qu¸ d−. C−êng ®é liªn kÕt thanh vµo nót ph¶i cao h¬n c−êng ®é b¶n th©n thanh v× trong qu¸ tr×nh khai th¸c, viÖc t¨ng c−êng mèi nèi vµ liªn kÕt sÏ phøc t¹p h¬n viÖc t¨ng c−êng b¶n th©n thanh. §Ó ®¶m b¶o ®iÒu ®ã ng−êi ta ®−a ra hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc m = 0.9. CÇn chó ý tíi kh¶ n¨ng tiªu chuÈn ho¸ çc kÝch th−íc b¶n nót, nót cïng mét d¹ng lç bu l«ng l¾p r¸p. Kho¶ng çch gi÷a çc lç chän trÞ sè cho phÐp nhá nhÊt. Khi thiÕt kÕ liªn kÕt nót còng nªn chó ý tíi tÝnh chÊt kh«ng gian cña kÕt cÊu nót vµ cÇn b¶o ®¶m liªn kÕt dÔ dµng dÇm ngang vµ çc bé phËn cña liªn kÕt däc d−íi víi nót. §Ó t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho duy tu b¶o d−ìng vµ kÐo dµi tuæi thä cña cÇu, trong cÊu t¹o nót kh«ng ®−îc lµm thµnh “tói” ®Ó cã thÓ tÝch ®äng n−íc, r¸c r−ëi, ®ång thêi kh«ng nªn lµm khe hÑp khã s¬n. Vµo nh÷ng thêi kú kh¸c nhau, ng−êi ta bè trÝ mèi nèi cña thanh m¹ ë nh÷ng vÞ trÝ kh¸c nhau: ë trong vµ ngoµi nót. Tr−êng hîp bè trÝ ngoµi nót, ng−êi ta cè g¾ng gi¶m sè ®inh t¸n xuèng tíi møc tèi thiÓu. - Trôc çc thanh cña mét nót ph¶i ®ång quy t¹i mét ®iÓm nÕu kh«ng sÏ ph¸t sinh m«men phô t¹i nót do lÖch t©m. §èi víi çc thanh cña hÖ liªn kÕt däc cho phÐp trôc thanh liªn kÕt kh«ng giao nhau trªn ®−êng trôc thanh biªn nh−ng ®iÓm giao nhau kh«ng r¬i ra ngoµi tiÕt diÖn cña thanh biªn. - Trôc liªn kÕt trïng víi trôc thanh - CÊu t¹o gän låi, thuËn tiÖn l¾p r¸p - C−êng ®é b¶n tiÕp ®iÓm lín h¬n so víi kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña b¶n th©n thanh kho¶ng 10% - §Ó t¨ng c−êng ®é cøng, çc thanh cµng ®−a gÇn b¶n tiÕp ®iÓm cµng tèt. Ngoµi ra khi chän liªn kÕt trong b¶n tiÕp ®iÓm nªn chän thèng nhÊt mét lo¹i liªn kÕt Çc lo¹i nót giµn a) Nót cã çc thanh g¾n trùc tiÕp vµo nhau Lµ lo¹i nót cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n nhÊt, ë nót nµy çc thanh ph¶i cã mÆt c¾t thuéc lo¹i 1 thµnh ®øng. Çc thanh ®øng vµ thanh xiªn ph¶i cã khe hë ë gi÷a ®óng b»ng bÒ dµy b¶n ®øng cña thanh biªn, nhê ®ã mµ ng−êi ta luån ®Çu thanh ®øng vµ thanh xiªn vµo b¶n ®øng cña thanh biªn råi liªn kÕt laÞ. Lo¹i nót gåm çc thanh g¾n trùc tiÕp vµo nhau cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n nh−ng chØ dïng cho çc giµn nhá cã néi lùc trong thanh xiªn, thanh ®øng kh«ng lín víi ®iÒu kiÖn thµnh ®øng cña thanh biªn t−¬ng ®èi réng ®Ó cã ®ñ chç t¸n ®inh hoÆc ®ñ chiÒu dµi ®−êng hµn b) Nót cã b¶n riªng rÏ Çc b¶n nót lµ çc b¶n thÐp riªng rÏ ®Æt ¸p vµo thµnh ®øng cña thanh biªn vµ liªn kÕt l¹i. B¶n nót riªng rÏ cã −u ®iÓm dÔ l¾p r¸p, lµm viÖc tèt, t¨ng tiÕt diÖn cho thanh biªn, tuy vËy tèn thÐp. §©y lµ lo¹i nót ®−îc dïng nhiÒu nhÊt hiÖn nay. PhÇn g¹ch chÐo lµ phÇn b¶n nót chång lªn b¶n ®øng cña thanh biªn. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 78/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 a) b) H×nh 4.13. CÊu t¹o nót giµn a) Cã b¶n nót riªng rÏ b) Cã b¶n nót ch¾p c) Nót cã b¶n nót ch¾p B¶n nót thay thÕ cho b¶n ®øng cña thanh biªn vµ lµ mét thµnh phÇn tiÕt diÖn cña thanh biªn. PhÇn g¹ch chÐo lµ b¶n t¸p ®Ó nèi b¶n ®øng cña thanh biªn víi b¶n nót. Nh− vËy nÕu so s¸nh vÒ kh¶ n¨ng chÞu lùc th× b¶n nót riªng rÏ chÞu kùc tèt h¬n v× nã t¨ng c−êng cho thanh vµ rÊt lîi cho viÖc ph©n bè ®iÒu hoµ çc luång øng suÊt. ß 5. CÊu t¹o hÖ mÆt cÇu - Kh¸i niÖm - CÊu t¹o dÇm däc vµ dÇm ngang - Liªn kÕt dÇm däc víi dÇm ngang - Liªn kÕt dÇm ngang víi giµn chñ HÖ thèng dÇm mÆt cÇu bao gåm çc dÇm ngang vµ dÇm däc, cã nhiÖm vô ®ì bé phËn mÆt cÇu chÝnh Trong nh÷ng cÇu giµn, th«ng th−êng hÖ thèng dÇm mÆt cÇu ®−îc cÊu t¹o ®Ó b¶o ®¶m truyÒn t¶i träng vµo çc nót giµn. Çc dÇm ngang bè trÝ t¹i çc nót giµn, çc dÇm däc tùa lªn dÇm ngang. Kho¶ng çch gi÷a çc dÇm däc th−êng b»ng 0.8 – 2.0 m cho lo¹i mÆt cÇu gç. 1.0 – 2.5 m cho lo¹i mÆt cÇu b»ng b¶n bª t«ng cèt thÐp. VÊn ®Ò lùa chän kho¶ng çch gi÷a NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 79/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 çc dÇm däc b»ng bao nhiªu lµ tuú theo ho¹t t¶i n¨ng hay nhÑ, lo¹i kÕt cÊu mÆt cÇu vµ sù c©n nh¾c vÒ ph−¬ng diÖn kinh tÕ sao cho lîi nhÊt. Trong cÇu xe löa cã khæ ®−êng cè ®Þnh nªn dÇm däc th−êng ®Æt çch nhau chõng 1.9 – 2.0 m. DÇm mÆt cÇu cã tiÕt diÖn ch÷ I. Khi nhÞp cña dÇm ng¾n vµ t¶i träng nhÑ cã thÓ dïng thÐp I çn s½n. NÕu nhÞp lín h¬n th× dïng dÇm I ghÐp b»ng ®inh t¸n hoÆc hµn. ChiÒu cao dÇm so víi chiÒu dµi nhÞp lÊy vµo kho¶ng 1/8 – 1/12 nÕu lµ dÇm I çn, vµ b»ng 1/7 – 1/10 nÕu lµ dÇm ghÐp. Trong cÇu xe löa tû sè ®ã lµ 1/5 – 1/7. CÊu t¹o liªn kÕt dÇm däc dÇm ngang DÇm däc ®Æt chång lªn dÇm ngang Khi chiÒu cao kiÕn tróc cña cÇu kh«ng bÞ h¹n chÕ th× cã thÓ cho dÇm däc ®Æt chång lªn dÇm ngang. Trong tr−êng hîp nµy dÇm doc ®Æt ngay trªn ®Ønh dÇm ngang vµ ®−îc liªn kÕt víi dÇm ngang b»ng mét b¶ng tam gi¸c, hoÆc t¸n ®inh hay b¾t bu l«ng liªn kÕt biªn d−íi dÇm vµo biªn trªn cña dÇm ngang. ë ®©y dÇm däc cÊu t¹o liªn tôc. §Ó nh»m gi¶m bít øng suÊt phô ph¸t sinh trong dÇm däc do biÕn d¹ng cña thanh biªn giµn chñ, çch liªn kÕt ph¶i ®¶m b¶o cho dÇm däc cã kh¶ n¨ng di ®éng däc ®−îc vµ ng−êi ta th−êng ®Æt dÇm däc trªn mét gèi tiÕp tuyÕn. ¦u ®iÓm cña çch liªn kÕt dÇm däc vµo dÇm ngang nµy lµ kÕt cÊu ®¬n gi¶n vµ l¾p r¸p dÔ dµng, nh−ng chiÒu cao kiÕn tróc trong tr−êng hîp nµy kh¸ lín. a) b) H×nh vÏ: Liªn kÕt dÇm däc ®Æt chång lªn dÇm ngang Liªn kÕt cho biªn trªn cña dÇm däc vµ dÇm ngang ®Æt ngang b»ng §©y lµ çch liªn kÕt ®−îc ¸p dông phæ biªn 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 ç” ®· ®¶m b¶o cho dÇm lµm viÖc cã tÝnh chÊt liªn tôc. ë phÝa bªn d−íi dÇm däc còng cã vai kª tam gi¸c ®ì. NÕu dÇm doc vµ dÇm ngang cã chiÒu cao b¨ng nhau th× çch liªn kÕt sÏ ®¬n gi¶n h¬n n÷a, ng−êi ta dïng b¶n con ç ®Ó nèi biªn trªn vµ biªn d−íi cña dÇm däc, cßn s−ên dÇm sÏ ®−îc nèi vµo dÇm ngang qua çc thÐp gãc liªn kÕt. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 80/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 B¶n ç B¶n ç B¶n ç Vai kª Vai kª H×nh: Liªn kÕt biªn trªn cña dÇm däc vµ dÇm ngang ®Æt ngang b»ng H×nh: Liªn kÕt dÇm däc ®Æt th¸p h¬n dÇm ngang DÇm däc ®Æt thÊp h¬n dÇm ngang: §©y lµ çch liªn kÕt còng hay ®−îc sö dông, v× chiÒu cao kiÕn tróc trong tr−êng hîp nµy nhá nhÊt, ®Æc biÖt lµ trong cÇu xe löa. Ng−êi ta dïng thÐp gãc liªn kÕt vµ vai kª tam gi¸c ®Ó nèi dÇm däc vµo dÇm ngang hoÆc ®èi víi dÇm hµn th× dïng b¶n nèi. Liªn kÕt dÇm ngang vµo giµn chñ(s) §Æt dÇm ngang chång lªn thanh biªn trªn giµn chñ sÏ ®¬n gi¶n nhÊt vÒ ph−¬ng diÖn cÊu t¹o, nh−ng v× chiÒu cao kiÕn tróc lín cho nªn çch nµy chØ dïng trong nh÷ng tr−êng hîp chiÒu kiÕn tróc kh«ng bÞ h¹n chÕ. §Ó gi¶m bít chiÒu cao kiÕn tróc cña kªt cÊu nhÞp, ng−êi ta ®Æt dÇm ngang th©p xuèng ngang víi biªn trªn cña giµn chñ. Trong cÇu ®i d−íi liªn kÕt dÇm ngang vµo giµn chñ còng theo nh÷ng ph−¬ng ph¸p liªn kÕt nh− ®èi víi cÇu ®i trªn. §¬n gi¶n nhÊt lµ dïng thÐp gãc liªn kÕt ¸p çnh vµ t¸n ®inh vµo s−ên dÇm ngang. Tr−êng hîp cÇn thiÕt ph¸i t¨ng diÖn t¸n ®inh th× cã thÓ thùc hiÖn b»ng çch dïng thÐp gãc cì lín h¬n cho phÐp t¸n hai hµng ®inh hoÆc cÊu t¹o thªm b¶n gãc. ë ®©y mèi liªn kÕt b¶n b¶n gãc NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 81/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 víi dÇm ngang cã thÓ kh«ng thËt ch¾c ch¾n vµ do çc ®inh t¸n liªn kÕt bÞ biÕn d¹ng, nªn thÐp gãc liªn kÕt sÏ lµm viÖc chÞu kÐo víi néi lùc b»ng ph¶n lùc truyÒn cho toµn bé çc ®inh t¸n bè trÝ trªn çnh thÐp gãc liªn kÕt thuéc ph¹m vi b¶n gãc. Khi chiÒu cao s−ên dÇm ngang kh«ng ®ñ bè trÝ ®−îc 60 % -70% tæng sè ®inh t¸n cÇn thiÕt ®ª liªn kÕt dÇm ngang vµo giµn chñ th× ng−êi ta th−êng dïng ®Õn b¶n ch¾p ®Ó më réng diÖn t¸n ®inh liªn kÕt. Mèi nèi b¶n ch¾p víi s−ên dÇm gi¶i quyÕt b»ng çc b¶n nèi. Nèi dÇm ngang vµo giµn chñ theo nh÷ng çch tr×nh bµy trªn cã mét nh−îc ®iÓm chung, lµ çc ®inh t¸n nµy n»m ë phÇn trªn cña thÐp gãc liªn kÕt thuéc çch ¸p vµo b¶n nót bÞ kÐo røt ®Çu. §ã lµ çch chÞu lùc rÊt bÊt lîi cho ®inh t¸n. Dïng b¶n “mòi r×u” sÏ kh¾c phôc ®−îc hiÖn t−îng nµy , ®«ng thêi còng lµm cho mèi liªn kÕt ch¾c ch¾n h¬n vµ ¸p lùc tõ dÇm ngang truyÒn sang hai nh¸nh cña çc thanh giµn chñ còng ®Òu h¬n. Tuy vËy b¶n mòi r×u cã khuyÕt ®iÓm lµ l¾p r¸p cã khã kh¨n, ph¶i l¸ch b¶n ®ã vµo khe gi÷a hai nh¸nh thanh ®øng giµn chñ. Cho nªn mÆc dï cã nh÷ng −u ®iÓm, kÕt cÊu kiÓu nµy ngµy nay hÇu nh− hoµn toµn kh«ng dïng. a) b) B¶n nèi c) d) B¶n gãc B¶n mòi r×u H×nh 4.19 Çc çch liªn kÕt dÇm ngang vµo giµn chñ trong cÇu ®i d−íi HÖ thèng dÇm mÆt cÇu trong kÕt cÊu nhÞp bao giê còng tham gia vµo chÞu lùc víi giµn chñ d−íi t¸c dông cña t¶i träng th¼ng ®øng. Trong çc dÇm däc sÏ xuÊt hiÖn néi lùc däc phô vµ trong çc dÇm ngang sÏ cã hiÖn t−îng uèn ngang vµ xo¾n. Sù ph¸t sinh néi lùc phô trong hÖ dÇm mÆt cÇu diÔn biÕn nh− sau: DÇm däc mÆt cÇu lµm viÖc chÞu uèn d−íi t¶i träng th¼ng ®øng sÏ kh«ng thay ®æi chiÒu dµi dÇm, trong khi ®ã çc thanh biªn giµn chñ ë møc mÆt cÇu bÞ biÕn d¹ng dµi ra hoÆc ng¾n l¹i d−íi t¸c dông cña t¶i träng th¼ng ®øng vµ chiÒu dµi thay ®æi râ rÖt. KÕt qu¶ lµ dÇm däc ph¶i biÕn d¹ng theo NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 82/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 vµ s¶n sinh lùc däc phô, cßn dÇm ngang sÏ bÞ uèn ®i trong mÆt ph¼ng ngang vµ th−êng kÌm theo hiÖn t−îng xo¾n. Çc dÇm ngang ë ®Çu th−êng bÞ uèn ngang nhiÒu nhÊt nªn ë trong tr¹ng th¸i chÞu lùc bÊt lîi h¬n c¶. §èi víi çc dÇm däc th× néi lùc phô sÏ cã trÞ sè lín nhÊt trong çc dÇm thuéc khoang gi÷a nhÞp. ChiÒu dµi nhÞp giµn cµng lín th× néi lùc phô trong hÖ dÇm mÆt cÇu cµng lín vµ cµng ®¸ng kÓ. Cho nªn muèn gi¶m bít néi lùc phô cÇn ph¶i gi¶m bít ¶nh h−ëng do biÕn d¹ng cña thanh biªn giµn chñ. Trong nh÷ng kÕt cÊu nhÞp cã chiÒu dµi lín, ng−êi ta gi¶i quyÕt b»ng çch ph©n mÆt cÇu thµnh nh÷ng ®o¹n cã chiÒu dµi kho¶ng 50-60m. DÇm däc mÆt cÇu t¹i nh÷ng vÞ trÝ ®ã ®−îc cÊu t¹o gi¸n ®o¹n. ß 6. Çc lo¹i liªn kÕt trong cÇu giµn thÐp - Kh¸i niÖm vÒ hÖ liªn kÕt - HÖ liªn kÕt däc - HÖ liªn kÕt ngang - HÖ giµn h·m iv 6.1 Kh¸i niÖm hÖ liªn kÕt Trong cÇu giµn hÖ liªn kÕt cã hai nhiÖm vô chÝnh: + Liªn kÕt çc giµn chñ thµnh mét hÖ kh«ng gian lµm cho kÕt cÊu nhÞp trë thµnh mét kÕt cÊu kh«ng gian kh«ng biÕn h×nh + TiÕp nhËn t¶i träng ngang (t¶i träng giã, lùc x« ngang cña ho¹t t¶i) vµ ph©n phèi t¶i träng cho çc nót giµn vµ truyÒn xuèng gèi cÇu. Cã hai lo¹i liªn kÕt: HÖ liªn kÕt däc vµ hÖ liªn kÕt ngang v iii 1 ii i iv v iii-iii 3 1/2 I-I 1/2 Ii-ii 2 6 1/2 Iv-iv 1/2 v-v 4 5 7 H×nh: Bè trÝ hÖ thèng liªn kÕt trong cÇu NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 83/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 1. Giµn chñ 2. HÖ liªn kÕt däc d−íi 3. HÖ liªn kÕt däc trªn 4. HÖ liªn kÕt ngang cæng cÇu 5. HÖ liªn kÕt ngang ë vÞ tri thanh ®øng ( treo ) 6. HÖ dÇm mÆt cÇu 7. MÆt cÇu vµ líp phñ mÆt cÇu Liªn kÕt däc bè trÝ däc theo biªn trªn hoÆc biªn d−íi cña giµn chñ vµ cã nhiÖm vô chñ yÕu lµ tiÕp nhËn nhøng t¶i träng ngang. Liªn kÕt ngang bè trÝ trong nh÷ng mÆt ph¼ng cña çc thanh ®øng hoÆc çc thanh xiªn cña giµn víi môc ®Ých chÝnh lµ ph©n phèi t¶i träng gi÷a çc giµn. Thanh biªn giµn chñ ®ång thêi lµm nhiÖm vô thanh biªn cña giµn liªn kÕt däc. Gèi cña gian chñ còng lµm nhiÖm vô gèi cña giµn liªn kÕt. Giµn liªn kÕt trªn sÏ truyÒn lùc qua çc hÖ liªn kªt ngang ë gèi cã tªn lµ cæng cÇu xuèng gèi cÇu. Ngoµi ra trong cÇu xe löa cßn cÊu t¹o thªm hÖ liªn kÕt chÞu lùc h·m hay cßn gäi lµ khung truyÒn lùc h·m bè trÝ ë møc biªn giµn cã mÆt cÇu. Khung truyÒn lùc h·m tiÕp nhËn lùc h·m tõ dÇm däc råi truyÒn trùc tiÕp sang nót giµn vµ qua thanh biªn tíi gèi cÇu cè ®Þnh, gi÷ cho dÇm ngang kh«ng bÞ uèn ®i trong ph−¬ng ngang. 6.2 HÖ liªn kÕt däc Trong cÇu giµn ch¹y trªn bè trÝ c¶ hÖ liªn kÕt däc trªn vµ hÖ liªn kÕt däc d−íi. Trong cÇu giµn ch¹y d−íi khi chiÒu cao giµn chñ thÊp ®Ó ®¶m b¶o tÜnh kh«ng th«ng xe chØ bè trÝ hÖ liªn kÕt däc d−íi, cÇu giµn lo¹i nµy gäi lµ cÇu giµn hë. §èi víi cÇu «t« khi mÆt cÇu b»ng b¶n BTCT ®Æt trùc tiÕp vµ liªn kÕt chÆt víi biªn giµn chñ th× cã thÓ kh«ng cÇn bè trÝ liªn kÕt däc ë møc cña biªn ®ã, trõ tr−êng hîp cÇn bè trÝ do yªu cÇu thi c«ng. a) b) c) d) e) H×nh: Çc kiÓu hÖ liªn kÕt däc NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 84/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 HÖ liªn kÕt däc cã çc d¹ng nh− h×nh vÏ trong ®ã çc thanh biªn cña hÖ liªn kÕt däc chÝnh lµ çc thanh biªn cña giµn chñ, dÇm ngang còng cã thÓ lµ thanh ngang cña hÖ liªn kÕt däc ë ®−êng biªn xe ch¹y. Çc thanh cña hÖ liªn kÕt däc th−êng ®−îc cÊu t¹o tõ thÐp gãc. Çc thanh nµy liªn kÕt víi thanh biªn cña giµn chñ kh«ng qua b¶n nót. Çc b¶n nót nµy ®−îc g¾n trùc tiÕp víi thÐp gãc nÑp hîp víi thµnh ®øng cña thanh biªn. KiÓu h×nh qu¶ tr¸m (H×nh c) gi¶m ®−îc chiÒu dµi tù do cña thanh biªn ®i mét nöa vµ lµm cho c«ng çc t¸n ®inh mèi thanh biªn cã phÇn dÔ giµng h¬n, nh−ng bªn c¹nh ®ã l¹i g©y ra hiÖn t−îng thanh biªn bÞ uèn cong trong mÆt ph¼ng ngang. HÖ liÖn kÕt tam gi¸c (H×nh b) còng cã nh−îc ®iÓm nh− vËy vµ chØ sö dông trong kÕt cÊu nhÞp nhá. KiÓu liªn kÕt ®−îc xem lµ −u ®iÓm nhÊt lµ kiÓu liªn kÕt ch÷ thËp (H×nh a). §ã lµ kiÓu liªn kÕt ch¾c ch¾n, tµm t¨ng ®é cøng cña kÕt cÊu nhÞp. Khi kho¶ng çch gi÷a çc giµn chñ lín h¬n nhiÒu so víi chiÒu dµi khoang, nhÊt lµ trong çc cÇu thµnh phè, nh÷ng kiÓu liªn kÕt K, ch÷ thËp cã thªm thanh chèng ngang (H×nh d,e) th−êng ®−îc sö dông. Tuy nhiªn kiÓu liªn kÕt ch÷ K còng g©y ra hiÖn t−îng uèn ngang ®èi víi çc thanh chèng ngang, do ®ã kiÓu liªn kÕt ch÷ thËp cã thªm thanh chèng ngang tuy bÞ khuyÕt ®iÓm lµm cho kÕt cÊu phøc t¹p nh−ng vÉn ®−îc xem lµ −u ®iÓm h¬n. T¹i nót tèt nhÊt lµ cÊu t¹o sao cho giao cña ®−êng trôc çc thanh n»m trªn ®−êng trôc thanh biªn giµn chñ. Tuy nhiªn, QT còng cho phÐp ®−îc lÖch ®i nh−ng vÉn ph¶i r¬i vµo trong ph¹m vi mÆt c¾t thanh biªn ®Ó gi¶m nhá kÝch th−íc b¶n nót. 6.3 HÖ liªn kÕt ngang Liªn kÕt ngang ®−îc bè trÝ trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc tim cÇu, liªn kÕt ngang ë ®Çu cÇu gäi lµ cæng cÇu, liªn kÕt ngang t¹i cæng cÇu th−êng cã cÊu t¹o tiÕt diÖn lín h¬n çc thanh kh¸c. Liªn kÕt ngang ®−îc bè trÝ tuú theo cÇu ch¹y trªn hay ch¹y d−íi, bÒ réng cÇu vµ chiÒu cao giµn chñ. §èi víi cÇu ch¹y trªn liªn kÕt ngang cã thÓ cÊu t¹o nh− h×nh 5.20. Cßn ®èi víi cÇu ch¹y d−íi cã thÓ cÊu t¹o nh− h×nh sau. H×nh: Çc kiÓu liªn kÕt ngang trong cÇu ch¹y d−íi ë ®©y xµ ngang cã thÓ lµ mét dÇm, còng cã thÓ lµ mét giµn tuú theo chiÒu cao giµn chñ vµ chiÒu cao cÇn thiÕt cho xe cé ch¹y qua. MÆt c¾t çc thanh trong hÖ liªn kÕt ngang th−êng lµ thÐp gãc t−¬ng tù nh− hÖ liªn kÕt däc. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 85/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Trong cÇu ch¹y d−íi cæng cÇu lµ bé phËn quan träng cña kÕt cÊu nhÞp, thanh chèng ngang ë ch©n cña cæng cÇu chÝnh lµ dÇm ngang t¹i gèi, cßn thanh ngang ë trªn còng cã thÓ lµ mét dÇm hoÆc mét giµn. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 86/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 3-2-6: Ch−¬ng 6: TÝnh to¸n cÇu giµn thÐp. 3-2-6-1. Môc ®Ých: Trang bÞ çc kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ tÝnh to¸n thiÕt kÕ çc bé phËn cña kÕt cÊu nhÞp cÇu giµn thÐp. 3-2-6-2. Çc néi dung chñ yÕu: ß 1. Nguyªn lý chung. KÕt cÊu thùc lµ hÖ kh«ng gian khi tÝnh to¸n cã thÓ dïng çc ph−¬ng ph¸p tÝnh kh«ng gian, còng cã thÓ ph©n chia thµnh çc hÖ ph¼ng b»ng çch tÝnh hÖ sè ph©n bè ngang ®Ó ph©n chia t¶i träng cho çc dÇm sau ®ã tÝnh tõng dÇm nh− mét kÕt cÊu ph¼ng. Trong cÇu giµn ®Ó tÝnh hÖ sè ph©n bè ngang cho çc mÆt ph¼ng giµn th−êng dïng ph−¬ng ph¸p ®ßn b¶y, tÝnh hÖ sè ph©n bè ngang cho çc dÇm däc th× t−¬ng tù nh− phÇn cÇu dÇm thÐp ®· hoc. Khi tÝnh to¸n cÇu giµn cÇn t¸ch thµnh hai bé phËn chÝnh lµ hÖ dÇm mÆt cÇu vµ mÆt ph¼ng giµn. TÝnh to¸n hÖ dÇm mÆt cÇu vÒ c¬ b¶n gièng nh− tÝnh to¸n cÇu dÇm thÐp ®· häc. TÝnh to¸n mÆt ph¼ng giµn gièng nh− tÝnh to¸n kÕt cÊu giµn trong c¬ häc kÕt cÊu. ß 2. TÝnh to¸n néi lùc. - VÏ ®−êng ¶nh h−ëng lùc däc thanh cÇn x¸c ®Þnh néi lùc - X¸c ®Þnh çc t¶i träng t¸c dông lªn nót giµn t−¬ng øng víi çc tæ hîp cña çc tr¹ng th¸i giíi h¹n cÇn kiÓm tra. (TTGH→Tæ hîp TTGH→T¶i träng t−¬ng øng) -T¶i träng th−êng xuyªn DC, DW…: -T¶i träng tøc thêi LL, IM, PL… NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 87/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 -XÕp t¶i lªn Dah x¸c ®Þnh ®−îc néi lùc do tõng t¶i träng t¸c dông - ThiÕt lËp çc tæ hîp vµ hÖ sè t¶i träng t−¬ng øng víi çc tæ hîp TTGH cÇn kiÓm tra→Néi lùc trong thanh giµn øng víi çc TTGH. ß 3. ThiÕt kÕ cÊu t¹o vµ kÝch th−íc c¬ b¶n cña mÆt c¾t ngang çc bé phËn cña kÕt cÊu nhÞp cÇu giµn thÐp. 3.1 Chän cÊu t¹o Chän cÊu t¹o gièng nh− ®· häc trong ch−¬ng cÊu t¹o, cã thÓ chän s¬ bé nh− sau: 3.2 KiÓm tra l¹i cÊu t¹o ®· ®−îc chän KiÓm tra theo TTGH sö dông: kiÓm tra ®é vâng cña cÇu giµn KiÓm tra theo TTGH mái: kiÓm tra mái do t¶i träng g©y ra KiÓm tra theo TTGH c−êng ®é 6.8. cÊu kiÖn chÞu kÐo 6.8.1. Tæng qu¸t Çc cÊu kiÖn vµ çc mèi nèi ®èi ®Çu chÞu lùc kÐo däc trôc ph¶i nghiªn cøu ®èi víi hai ®iÒu kiÖn: • Ch¶y cña mÆt c¾t nguyªn, thÝ dô, Ph−¬ng tr×nh 6.8.2.1-1, vµ • §øt cña mÆt c¾t thùc, thÝ dô, Ph−¬ng tr×nh 6.8.2.1-2. Khi x¸c ®Þnh mÆt c¾t thùc cÇn ph¶i xÐt ®Õn: • DiÖn tÝch nguyªn, tõ diÖn tÝch nµy sÏ khÊu trõ ®i hoÆc ¸p dông çc hÖ sè triÕt gi¶m thÝch hîp, • KhÊu trõ tÊt c¶ çc lç trong mÆt c¾t ngang thiÕt kÕ, • HiÖu chØnh çc khÊu trõ lç bul«ng ®èi víi quy t¾c bè trÝ ch÷ chi ®−îc quy ®Þnh trong §iÒu 6.8.3, • ¸p dông hÖ sè triÕt gi¶m U, quy ®Þnh trong §iÒu 6.8.2.2, ®èi víi çc bé phËn vµ §iÒu 6.13.5.2 ®èi víi çc b¶n t¸p nèi vµ çc cÊu kiÖn t¸p nèi kh¸c ®Ó tÝnh ®Õn sù trÔ tr−ît vµ • ¸p dông hÖ sè diÖn tÝch hiÖu dông lín nhÊt 85% ®èi víi çc b¶n t¸p nèi vµ çc cÊu kiÖn t¸p nèi kh¸c quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.5.2 Çc cÊu kiÖn chÞu kÐo ph¶i tháa m·n çc yªu cÇu vÒ ®é m¶nh nh− quy ®Þnh trong §iÒu 6.8.4 vµ çc yªu cÇu vÒ mái cña §iÒu 6.6.1. C−êng ®é c¾t khèi ph¶i ®−îc nghiªn cøu ë çc liªn kÕt nh− quy ®Þnh trong §iÒu 6.13.4. 6.8.2. Søc kh¸ng kÐo 6.8.2.1. Tæng qu¸t Søc kh¸ng kÐo tÝnh to¸n, Pr, ph¶i lÊy çi nhá h¬n trong hai gi¸ trÞ mµ çc Ph−¬ng tr×nh 1 vµ 2 cho: Pr = ϕy Pny = ϕy Fy Ag (6.8.2.1-1) Pr = ϕu Pnu = ϕu Fu An U (6.8.2.1-2) trong ®ã: Pny = søc kh¸ng kÐo danh ®Þnh ®èi víi sù ch¶y ë trong mÆt c¾t nguyªn (N) Fy = c−êng ®é ch¶y (MPa) th−êng lÊy b»ng 345Mpa Ag = diÖn tÝch mÆt c¾t ngang nguyªn cña bé phËn (mm2) Pnu = søc kh¸ng kÐo danh ®Þnh ®èi víi ®øt g·y ë trong mÆt c¾t thùc (N) Fu = c−êng ®é chÞu kÐo (MPa) An = diÖn tÝch thùc cña bé phËn theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.8.3 (mm2) NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 88/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 U = hÖ sè triÕt gi¶m ®Ó tÝnh bï cho trÔ tr−ît, 1,0 ®èi víi çc thµnh phÇn trong ®ã çc t¸c dông lùc ®−îc truyÒn tíi tÊt c¶ çc cÊu kiÖn, vµ theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.8.2.2 ®èi víi çc tr−êng hîp kh¸c ϕy = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi ch¶y dÎo cña çc bé phËn chÞu kÐo theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.5.4.2 ϕu = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi ®øt g·y cña çc bé phËn chÞu kÐo theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.5.4.2 6.8.2.2. HÖ sè triÕt gi¶m, U Trong tr−êng hîp thiÕu çc thö nghiÖm hoÆc ph©n tÝch chÝnh x¸c h¬n, çc hÖ sè triÕt gi¶m ë ®©y cã thÓ ®−îc sö dông ®Ó tÝnh bï cho sù trÔ tr−ît trong çc liªn kÕt. HÖ sè triÕt gi¶m, U, cho thÐp h×nh I çn vµ çc thanh ch÷ T c¾t tõ thÐp h×nh I, chÞu t¶i träng truyÒn trùc tiÕp ®Õn mét sè, ph©n tè th«i mµ kh«ng ph¶i lµ tÊt c¶, cã thÓ ®−îc lÊy nh− sau: • §èi víi çc liªn kÕt chØ cã çc mèi hµn ngang ë ®Çu: U= A ne A gn (6.8.2.2-1) HÖ sè triÕt gi¶m, U, cho c¶ çc cÊu kiÖn lo¹i kh¸c chÞu t¶i träng truyÒn ®Õn mét sè, ph©n tè th«i mµ kh«ng ph¶i lµ tÊt c¶, qua çc liªn kÕt bul«ng víi ba hoÆc trªn ba bul«ng mçi ®−êng trong ph−¬ng cña t¶i träng, hoÆc çc liªn kÕt hµn, trõ çc tr−êng hîp cã chó gi¶i ë d−íi ®©y, cã thÓ ®−îc lÊy nh− sau: U = 0,85. HÖ sè triÕt gi¶m, U, cho çc liªn kÕt cã çc ®−êng hµn däc, däc theo c¶ hai mÐp cña phÇn ®−îc liªn kÕt, cã thÓ ®−îc lÊy nh− sau: NÕu L > 2W, th× U = 1,0 NÕu 2W > L > 1,5W, th× U = 0,87 NÕu 1,5W > L > W, th× U = 0,75 trong ®ã: Ane = diÖn tÝch thùc chÞu t¶i träng trong ph¹m vi chiÒu dµi liªn kÕt cña çc cÊu kiÖn (mm2) Agn = diÖn tÝch thùc nhá nhÊt cña bé phËn ë ngoµi chiÒu dµi liªn kÕt (mm2) W = chiÒu réng cña cÊu kiÖn liªn kÕt (mm) L = chiÒu dµi ®−êng hµn (mm) 6.8.2.3. KÐo vµ uèn kÕt hîp CÊu kiÖn chÞu kÐo vµ uèn kÕt hîp ph¶i tháa m·n çc Ph−¬ng tr×nh 1 vµ 2: NÕu Pu < 0,2 Pr NÕu Pu ≥ 0,2 , Pr trong ®ã: Pr = , th× th× ⎛M M ⎞ Pu + ⎜ ux + uy ⎟ ≤1,0 ⎜ 2,0Pr ⎝ M rx M ry ⎟⎠ Pu 8,0 ⎛⎜ M ux M uy ⎞⎟ + + ≤1,0 Pr 9,0 ⎜⎝ M rx M ry ⎟⎠ (6.8.2.3-1) (6.8.2.3-2) søc kh¸ng kÐo tÝnh to¸n theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.8.2.1 (N) søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n theo çc trôc X vµ Y, t−¬ng øng, ®−îc quy ®Þnh trong Mrx, Mry = §iÒu 6.10.4 vµ 6.12 (N-mm) Mux, Muy = (N-mm) çc m«men theo çc trôc x vµ y, t−¬ng øng, do çc t¶i träng tÝnh to¸n g©y ra = hiÖu øng lùc däc trôc do çc t¶i träng tÝnh to¸n g©y ra (N) Pu Sù æn ®Þnh cña b¶n çnh chÞu øng suÊt nÐn thùc do kÐo vµ uèn ph¶i ®−îc nghiªn cøu vÒ o»n côc bé. 6.8.3. DiÖn tÝch thùc NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 89/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 MÆt c¾t thùc An cña mét cÊu kiÖn lµ tæng çc tÝch sè cña chiÒu dµy vµ chiÒu réng thùc nhá nhÊt cña mçi bé phËn. BÒ réng khÊu trõ tÊt c¶ çc lç chuÈn, ngo¹i cì vµ cã khoÐt trèng ph¶i ®−îc lÊy b»ng gi¸ trÞ lín h¬n kÝch cì lç quy ®Þnh trong ®iÒu 6.13.2.4.2. Ph¶i x¸c ®Þnh chiÒu réng thùc ®èi víi tõng chuçi çc lç vµ triÓn khai ngang qua cÊu kiÖn vµ däc theo bÊt cø tuyÕn ngang, xiªn hay ®−êng ch÷ chi bÊt kú nµo. ChiÒu réng thùc ®èi víi mçi d·y ph¶i ®−îc x¸c ®Þnh b»ng chiÒu réng cña cÊu kiÖn trõ ®i tæng çc chiÒu réng cña tÊt c¶ çc lç ë trong d·y vµ céng thªm l−îng s2/4g cho mçi kho¶ng çch gi÷a çc lç tiÕp liÒn nhau ë trong d·y, trong ®ã: s = b−íc cña bÊt kú hai lç tiÕp liÒn nhau (mm) g = kÝch cì cña cïng hai lç (mm) §èi víi çc thÐp gãc, kÝch cì ®èi víi çc lç trong çc c¹nh kÒ ®èi diÖn ph¶i b»ng tæng çc kÝch cì tõ l−ng cña çc thÐp gãc trõ ®i chiÒu dµy. 6.8.4. Tû sè ®é m¶nh giíi h¹n Çc bé phËn chÞu kÐo kh¸c víi çc thanh kÐo, thanh cã tai treo, d©y çp vµ çc b¶n ph¶i tháa m·n çc yªu cÇu ®é m¶nh quy ®Þnh ë ®©y: • §èi víi çc cÊu kiÖn chÝnh chÞu øng suÊt ®æi dÊu ................................ / r ≤ 140 • §èi víi çc cÊu kiÖn chÝnh kh«ng chÞu çc øng suÊt ®æi dÊu .............. / r ≤ 200 • §èi víi çc cÊu kiÖn gi»ng ................................................................ .... / r ≤. 240 trong ®ã : = chiÒu dµi kh«ng gi»ng (mm) r = b¸n kÝnh håi chuyÓn nhá nhÊt (mm) 6.9. cÊu kiÖn chÞu nÐn 6.9.1. Tæng qu¸t Çc quy ®Þnh cña ®iÒu nµy ®−îc ¸p dông cho çc cÊu kiÖn thÐp liªn hîp vµ kh«ng liªn hîp cã mÆt c¾t kh«ng ®æi víi Ýt nhÊt mét mÆt ph¼ng ®èi xøng vµ chÞu hoÆc nÐn däc trôc hoÆc nÐn däc trôc vµ uèn kÕt hîp ®èi víi trôc ®èi xøng. Çc vßm cßn ph¶i tháa m·n çc yªu cÇu cña §iÒu 6.14.4. Çc thanh m¹ chÞu nÐn cña çc giµn ch¹y gi÷a cßn ph¶i tháa m·n çc yªu cÇu cña §iÒu 6.14.2.9. 6.9.2. Søc kh¸ng nÐn 6.9.2.1. NÐn däc trôc Søc kh¸ng tÝnh to¸n cña çc cÊu kiÖn trong chÞu nÐn, Pr, ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: Pr = ϕc Pn trong ®ã: Pn = søc kh¸ng nÐn danh ®Þnh theo quy ®Þnh ë çc §iÒu 6.9.4 vµ 6.9.5 (N) ϕc = hÖ sè søc kh¸ng ®èi víi nÐn theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.5.4.2 ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau: (6.9.2.1.-1) 6.9.4. Çc cÊu kiÖn kh«ng liªn hîp 6.9.4.1. Søc kh¸ng nÐn danh ®Þnh §èi víi çc cÊu kiÖn tháa m·n çc yªu cÇu chiÒu réng/chiÒu dµy chØ ®Þnh trong §iÒu 6.9.4.2, søc kh¸ng nÐn danh ®Þnh, Pn, ph¶i ®−îc lÊy nh− sau: (6.9.4.1-1) NÕu λ ≤ 2,25 th× Pn = 0,66λ FyAs NÕu λ > 2,25 th× NguyÔn H÷u H−ng Pn = 0.88 Fy A s l (6.9.4.1-2) Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 90/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 2 ⎡ K ⎤ Fy λ =⎢ ⎥ ⎣ rsπ ⎦ E víi: trong ®ã: As = Fy = E = K = (6.9.4.1-3) diÖn tÝch mÆt c¾t ngang nguyªn (mm2) c−êng ®é ch¶y (MPa) m«®un ®µn håi (MPa) hÖ sè chiÒu dµi hiÖu dông quy ®Þnh trong §iÒu 4.6.2.5. = chiÒu dµi kh«ng gi»ng (mm) rs = b¸n kÝnh håi chuyÓn theo mÆt ph¼ng bïng (mm) §èi víi çc cäc thÐp chØ d−íi t¶i träng trôc, Pn kh«ng ®−îc v−ît qu¸ trÞ sè sau ®©y: • §èi víi çc cäc H .................................................................................. 0,78 Fy As • §èi víi çc cäc èng .............................................................................. 0,87 Fy As 6.9.4.2. Çc tû sè chiÒu réng/chiÒu dµy giíi h¹n ®èi víi nÐn däc trôc §é m¶nh cña çc b¶n ph¶i tháa m·n: b E ≤k t Fy (6.9.4.2.1) trong ®ã: k = hÖ sè o»n cña b¶n theo quy ®Þnh trong B¶ng 1 b = chiÒu réng cña b¶n nh− quy ®Þnh trong B¶ng 1 (mm) t = chiÒu dµy b¶n (mm) ChiÒu dµy v¸ch cña çc èng ph¶i tháa m·n: • §èi víi çc èng trßn : D E ≤ 2.8 t Fy (6.9.4.2-2) • §èi víi çc èng ch÷ nhËt : b E ≤ 1.7 t Fy (6.9.4.2-3 ) trong ®ã: D = ®−êng kÝnh èng (mm) b = chiÒu réng mÆt (mm) t = chiÒu dµy èng (mm) §èi víi çc cÊu kiÖn khi thiÕt kÕ cã dïng çc ph−¬ng tr×nh cña §iÒu 6.9.2.2, Fy nh− sö dông ë ®©y, cã thÓ ®−îc thay thÕ bëi øng suÊt nÐn tÝnh to¸n lín nhÊt do t¶i träng däc trôc tÝnh to¸n vµ m«men uèn x¶y ra ®ång thêi. B¶ng 6.9.4.2.1 - Çc tû sè chiÒu réng - chiÒu dµy giíi h¹n 6.9.5. Çc cÊu kiÖn liªn hîp 6.9.5.1. Søc kh¸ng nÐn danh ®Þnh Çc quy ®Þnh cña ®iÒu nµy ¸p dông cho çc cét liªn hîp kh«ng chÞu uèn. Çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.12.2.3 ¸p dông cho çc cét liªn hîp chÞu uèn. Søc kh¸ng nÐn danh ®Þnh cña cét liªn hîp tháa m·n çc quy ®Þnh cña §iÒu 6.9.5.2 ph¶i lÊy nh− sau: (6.9.5.1-1) NÕu λ ≤ 2.25 th× Pn = 0.66λ Fe As NÕu λ > 2.25 th× Pn = 0,88Fe A s l (6.9.5.1-2) víi : 2 ⎡K ⎤ F λ=⎢ ⎥ e ⎣ rs π ⎦ E e NguyÔn H÷u H−ng (6.9.5.1-3) Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 91/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 ⎛ Ar ⎞ ⎟ + C2 f ′ ⎟ c ⎝ As ⎠ Fe = Fy+ C1Fyr ⎜⎜ ⎛ Ar ⎞ ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ As ⎠ ⎡ ⎛ C ⎞⎛ A ⎞⎤ E e = E ⎢1 + ⎜ 3 ⎟⎜⎜ c ⎟⎟⎥ ⎢⎣ ⎝ n ⎠⎝ A s ⎠⎥⎦ (6.9.5.1-4) (6.9.5.1-5) trong ®ã : = diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña mÆt c¾t thÐp (mm2) As = diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña bª t«ng (mm2) Ac = tæng diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña cèt thÐp däc (mm2) Ar = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña mÆt c¾t thÐp (MPa) Fy = c−êng ®é ch¶y nhá nhÊt quy ®Þnh cña cèt thÐp däc (MPa) Fyr fc′ = c−êng ®é nÐn 28 ngµy nhá nhÊt quy ®Þnh cña bª t«ng (MPa) E = m«®un ®µn håi cña thÐp (MPa) = chiÒu dµi kh«ng gi»ng cña cét (mm) K = hÖ sè chiÒu dµi hiÖu dông theo quy ®Þnh trong §iÒu 4.6.2.5 n = tû sè m«®un cña bª t«ng theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.10.5.1.1b b¸n kÝnh håi chuyÓn cña mÆt c¾t thÐp trong mÆt ph¼ng uèn, nh−ng kh«ng nhá h¬n rs = 0,3 lÇn chiÒu réng cña bé phËn liªn hîp trong mÆt ph¼ng uèn ®èi víi çc thÐp h×nh ®−îc bäc bª t«ng liªn hîp (mm) h»ng sè cét liªn hîp ®−îc quy ®Þnh trong B¶ng 1. C1, C2, C3 = B¶ng 6.9.5.1-1 - Çc h»ng sè cét liªn hîp Çc èng ®−îc nhåi ®Çy Çc thÐp h×nh ®−îc bäc 1,0 0,85 0,40 0,70 0,60 0,20 C1 C2 C3 Khi x¸c ®Þnh sù khuyÕch ®¹i m«men ®èi víi çc bé phËn liªn hîp chÞu nÐn däc trôc vµ uèn kÕt hîp theo sù ®iÒu chØnh gÇn ®óng mét b−íc quy ®Þnh trong §iÒu 4.5.3.2.2b, ph¶i ¸p dông ph−¬ng tr×nh sau ®©y: Pe = A s Fe λ (6.9.5.1-6) 6.9.2.2. NÐn däc trôc vµ uèn kÕt hîp T¶i träng nÐn däc trôc, Pu, vµ çc m«men x¶y ra ®ång thêi, Mux vµ Muy, tÝnh to¸n ®èi víi çc t¶i träng tÝnh to¸n b»ng çc ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch ®µn håi ph¶i tháa m·n mèi quan hÖ sau ®©y: Pu < 0,2 , Pr NÕu NÕu th× ⎛M M ⎞ Pu + ⎜ ux + uy ⎟ ≤1,0 ⎜ 2,0Pr ⎝ M rx M ry ⎟⎠ (6.9.2.2-1) Pu 8,0 ⎛⎜ M ux M uy ⎞⎟ (6.9.2.2-2) + + ≤1,0 Pr 9,0 ⎜⎝ M rx M ry ⎟⎠ = søc kh¸ng nÐn tÝnh to¸n theo quy ®Þnh trong §iÒu 6.9.2.1 (N) = søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n theo trôc x theo quy ®Þnh trong çc §iÒu 6.10.6.11 vµ 6.12 (N-mm) = søc kh¸ng uèn tÝnh to¸n theo trôc y theo quy ®Þnh trong çc §iÒu 6.10.6.11 vµ 6.12 (NPu ≥ 0,2 , Pr th× Pr Mrx Mry mm) Mux = m«men uèn tÝnh to¸n theo trôc x ®−îc tÝnh to¸n theo quy ®Þnh ë bªn d−íi (N-mm) NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 92/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 Muy = m«men uèn tÝnh to¸n theo trôc y ®−îc tÝnh to¸n theo quy ®Þnh ë bªn d−íi (N-mm) Çc m«men Mux vµ Muy theo çc trôc ®èi xøng, cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh b»ng hoÆc: • Sù ph©n tÝch ®µn håi bËc hai, cã tÝnh ®Õn ®é khuyÕch ®¹i m«men g©y ra bëi t¶i träng trôc tÝnh to¸n, hoÆc • Sù ®iÒu chØnh gÇn ®óng mét b−íc nh− quy ®Þnh trong §iÒu 4.5.3.2.2b. 6.9.3. Tû sè ®é m¶nh giíi h¹n Çc cÊu kiÖn chÞu nÐn ph¶i tháa m·n çc yªu cÇu cña ®é m¶nh ë ®©y: K • §èi víi çc bé phËn chÝnh: ≤ 120 r K • §èi víi çc bé phËn liªn kÕt: ≤ 140 r trong ®ã: K = hÖ sè chiÒu dµi hiÖu dông quy ®Þnh trong §iÒu 4.6.2.5 = chiÒu dµi kh«ng gi»ng (mm) r = b¸n kÝnh håi chuyÓn nhá nhÊt (mm) §èi víi riªng ®iÒu nµy, b¸n kÝnh håi chuyÓn quay cã thÓ tÝnh trªn mét mÆt c¾t t−ëng t−îng bá qua phÇn cña diÖn tÝch cña mét thµnh phÇn, miÔn lµ: • Kh¶ n¨ng cña thµnh phÇn c¨n cø trªn diÖn tÝch vµ b¸n kÝnh quay thùc tÕ lín h¬n çc t¶i träng tÝnh to¸n, vµ • Kh¶ n¨ng cña thµnh phÇn t−ëng t−îng c¨n cø trªn diÖn tÝch triÕt gi¶m vµ b¸n kÝnh quay t−¬ng øng còng lín h¬n çc t¶i träng tÝnh to¸n. ß 4. TÝnh to¸n nót giµn vµ liªn kÕt hÖ giµn chñ 4.1 TÝnh liªn kÕt thanh víi nót giµn: kiÓm tra gièng kiÓm tra cÊu kiÖn chÞu kÐo nÐn ë phÇn trªn 4.2 KiÓm tra ®é bÒn cña b¶n nót: KiÓm tra sù ph¸ ho¹i khèi theo çc mÆt c¾t nh− h×nh d−íi ®©y IV II N1 α1 I I γ II D1 III III IV ß 5. TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ gi»ng liªn kÕt. 5.1 HÖ gi»ng liªn kÕt däc 5.2 HÖ liªn kÕt ngang (khung cæng cÇu) 5.3 TÝnh giµn h·m NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 93/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 ß 6. TÝnh liªn kÕt. TÝnh liªn kÕt thanh giµn ß 7. TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÇm mÆt cÇu. 7.1 TÝnh dÇm däc 7.2 TÝnh liªn kÕt dÇm däc víi dÇm ngang 7.3 TÝnh dÇm ngang 7.4 TÝnh liªn kÕt dÇm ngang víi giµn chñ -Quan t©m ®Õn s¬ ®å tÝnh, t¶i träng vµ néi lùc lÊy ra trong s¬ ®å tÝnh ®ã -vÒ c¬ b¶n gièng tÝnh to¸n thiÕt kÕ cÇu dÇm thÐp ß 8. TÝnh to¸n gèi cÇu giµn. NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 94/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp 3/2008 §Ò bµi tËp thiÕt kÕ m«n häc Hä vµ tªn: Líp: CTGTCT Khãa: 43 HÖ ®µo t¹o: CQ Ngµy nép: I- Çc sè liÖu ®Çu vµo: ChiÒu dµi nhÞp (m) Khæ cÇu (m) kÕ 19 (a-2) 21 (a-3) 23 (a-4) 25 (a-5) 27 (a-6) 29 (a-7) 30 (a-8) 31 (a-9) 32 (a-10) 33 (a-11) 36 (a-12) «t« 7 + 2x1.5 «t« 8 + 2x1.5 «t« 10.5 + 2 x 2.0 (hoÆc §−êng s¾t 1435 + 2 x 0.75 m) (b-1) (hoÆc §−êng s¾t 1435 + 2 x 0.75 m) (b-2) (hoÆc §−êng s¾t 1435 + 2 x 0.75 m) T¶i träng thiÕt kÕ D¹ng nhÞp 17 (a-1) HL93, ng−êi ®i 3.10-3 MPa Tµu háa T22, ng−êi di 450 kG/m2 (c-1) (c-2) cÊu CÇu dÇm I liªn hîp b¶n bª t«ng cèt thÐp Lo¹i liªn kÕt Hµn §inh t¸n dÇm I (k-1) (k-2) ThÐp dÇm I (b-3) Bu l«ng c−êng ®é cao (k-3) Hîp kim thÊp CÊp bª t«ng B¶n mÆt cÇu Cèt thÐp b¶n mÆt cÇu Çc sè liÖu kh¸c 30MPa 40MPa 50MPa (i-2) (i-3) (1-4) Grade 40; Grade 60 hoÆc t−¬ng ®−¬ng Ng−êi häc tù chän Tham sè cña ®Ò bµi: a b [ a: c 1 b: d g: e g h i 3 k 3 çc sè liÖu kh¸c: tù chän ] II- Çc yªu cÇu: 2-1: ThuyÕt minh: NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 95/96 Bµi gi¶ng thiÕt kÕ cÇu thÐp - 3/2008 Chän cÊu t¹o kÕt cÊu, çc bé phËn kÕt cÊu nhÞp TÝnh çc ®Æc tr−ng h×nh häc TÝnh to¸n néi lùc DuyÖt mÆt c¾t víi tæ hîp t¶i träng theo çc TTGH KiÓm tra ®é cøng vµ tÝnh ®é vång ng−îc TÝnh neo TÝnh mèi nèi dÇm chñ TÝnh to¸n æn ®Þnh dÇm chñ TÝnh to¸n liªn kÕt ngang TÝnh to¸n liªn kÕt däc 2-2 B¶n vÏ: ThÓ hiÖn néi dông chÝnh trªn b¶n vÏ A0 hoÆc A1: - CÊu t¹o chung kÕt cÊu nhÞp - Çc mÆt c¾t ngang ®iÓn h×nh - Bè trÝ cèt thÐp b¶n - CÊu t¹o neo, çch bè trÝ neo - Liªn kÕt däc, liªn kÕt ngang - Mèi nèi (nèi b×nh th−êng vµ mèi nèi t¹o vång ng−îc) III - Thêi gian hoµn thµnh bµi tËp: 1- Víi ng−êi häc lµm bµi tËp lÇn 1: tr−íc khi thi m«n ThiÕt kÕ CÇu ThÐp 2- Víi ng−êi häc lµm l¹i çc lÇn sau (lÇn1 kh«ng ®¹t): sau 3 tuÇn kÓ tõ ngµy giao bµi tËp. Ngµy 27 th¸ng 10 n¨m 2008 Gi¸o viªn phô tr¸ch m«n häc NguyÔn H÷u H−ng NguyÔn H÷u H−ng Bé m«n CTGTTP-§¹i häc GTVT 96/96 [...]... ít nhất 50 mm vào trong mặt cầu ò 3 Cấu tạo bản mặt cầu - Bản mặt cầu bằng BTCT Sự làm việc của bản mặt cầu Căn cứ vào qui định trong qui trình để xác định bề rộng theo phơng dọc cầu của bản mặt cầu nh hình trên Bố trí cốt thép bản mặt cầu Nguyễn Hữu Hng Bộ môn CTGTTP-Đại học GTVT 28/96 Bài giảng thiết kế cầu thép 3/2008 3-2-4: Chơng 4: Tính toán cầu dầm thép và cầu dầm thép - liên hợp bản BTCT 3-2-4-1... hoạ cách tính mối nối ò 5 Các loại mặt cầu thép (1tiết) - mặt cầu bằng bản BTCT - mặt cầu bằng bản trực hớng Nguyễn Hữu Hng Bộ môn CTGTTP-Đại học GTVT 22/96 Bài giảng thiết kế cầu thép 3/2008 (7) (6) (5) (4) (3) (2) (1) a) e) b) f) c) g) d) h) Nguyễn Hữu Hng Bộ môn CTGTTP-Đại học GTVT 23/96 Bài giảng thiết kế cầu thép 3/2008 3-2-3: Chơng 3: Kết cấu nhịp cầu dầm thép liên hợp bản BTCT 3-2-3-1 Mục đích:... 25/96 Bài giảng thiết kế cầu thép 3/2008 - Cấu tạo neo (vẽ hình) 2.1 cấu tạo dầm chủ Bản bê tông cốt thép mặt cầu cùng tham gia chịu uốn với dầm chủ nên cấu tạo hợp lý là cánh trên của dầm thép phải nhỏ hơn cánh dới, trừ những dầm ngắn dùng thép hình cán sẵn mới có hai cánh bằng nhau, nh vậy nói chung dầm thép liên hợp giảm đợc khối lợng thép và tăng đợc độ cứng đáng kể Trong cầu dầm giản đơn dùng dầm thép. .. không phủ lên cánh thép góc b-bản táp phủ lên cánh Nối sờn dầm bằng bản táp có chiều cao lọt vào trong khoảng hai thép góc của cánh trên và cánh dới không tốt vì khi đó thép góc sẽ làm việc quá tải Nên có các bản táp phủ lên thép góc nh vậy thép góc không quá tải và giảm bớt số đinh vì các đinh ở xa làm việc nhiều hơn Nguyễn Hữu Hng Bộ môn CTGTTP-Đại học GTVT 20/96 Bài giảng thiết kế cầu thép 3/2008 4.3... tw + 2x5) mm, trong đó b là bề rộng bản cánh nằm ngang của thép góc cánh, tw là bề dày của sờn dầm, 5 mm là độ Nguyễn Hữu Hng Bộ môn CTGTTP-Đại học GTVT 13/96 Bài giảng thiết kế cầu thép 3/2008 chìa ra tối thiểu của các bản cánh vì kích thớc của chúng và của các thép góc cánh có thể có sai lệch tf b Trong cầu xe lửa có mặt cầu đặt tiếp lên dầm thép, bề rộng tối thiểu của các bản cánh là 240mm do điều... bộ phận của kết cấu nhịp cầu dầm thép và cầu dầm thép liên hợp bản BTCT 3-2-4-2 Các nội dung chủ yếu: ò 1 Nguyên lý chung (0,5 tiết) - Nguyên lý tính toán: xuất phát nguyên lý làm việc của cầu dầm thép và cầu dầm thép liên hợp bản BTCT - Sơ đồ kết cấu dùng để tính toán: biến sơ đồ không gian về phẳng xét đến hệ số phân bố ngang (HSPBN) hoặc để cả sơ đồ không gian Tính toán cầu có nhiều phơng pháp nh... đây Xác định các kích thớc cơ bản của dầm thép Nguyễn Hữu Hng Bộ môn CTGTTP-Đại học GTVT 11/96 Bài giảng thiết kế cầu thép bf d Dc tf bf: chiều rộng bản cánh trên tf: chiều dày bản cánh trên tw: chiều dày sờn dầm bb: chiều rộng bản cánh dới tb: chiều dày bản cánh dới d: chiều cao dầm thép 3/2008 tb tw bb Các kích thớc cơ bản của dầm thép phải thoả mãn các yêu cầu cấu tạo sau: Căn cứ trên việc nghiên... đứng và nằm ngang giữa bê tông và thép Tỷ lệ của chiều cao với đờng kính của neo đinh chịu cắt không đợc nhỏ hơn 4,0 Các neo chữ U chống cắt phải có các đờng hàn không nhỏ hơn 5 mm đặt dọc theo chân và gót của thép U Trong cầu dầm liên hợp, neo là bộ phận liên kết bản BTCT với dầm thép Neo thờng làm bằng thép tròn, thép bản hoặc thép hình liên kết với cánh trên của dầm thép bằng đờng hàn, đinh tán hoặc... Hữu Hng Bộ môn CTGTTP-Đại học GTVT 27/96 Bài giảng thiết kế cầu thép 3/2008 Neo mềm: Neo mềm đợc chế tạo từ thép tròn uốn cong thành một nhánh hoặc hai nhánh neo mềm thờng đợc hàn ngay trên cánh trên của dầm thép, để tránh khó khăn khi vận chuyển có thể hàn tại công trờng cũng có thể hàn neo mềm lên các bản thép, rồi ra công trờng hàn hoặc bắt bulông liên kết bản thép với cánh dầm 6.10.7.4.1c Khoảng cách... trí-giải thích định tính - Cấu tạo và các kích thớc sờn tăng cờng 2.1 Các dạng mặt cắt ngang dầm chủ Cầu dầm thép thờng có các dạng mặt cắt ngang nh sau: a) b) Hình 2.1 a-mặt cắt ngang cầu dầm đặc b-mặt cắt ngang cầu dầm hộp Mặt cắt ngang cầu dầm thép có thể làm bằng các thép hình sẵn có hoặc đợc tổ hợp từ các thép định hình sẵn có Liên kết để tạo ra các mặt cắt tổ hợp có thể là bulông, đinh tán và hàn Do ... giản đơn, cầu dầm liên tục) - Cầu sài Gòn-Dạng cầu dầm liên tục mặt cắt thay đổi Cầu giàn (cầu giàn giản đơn, cầu giàn liên tục) Cầu Thăng Long-Dạng kết cấu giàn - Cầu vòm Cầu vòm thép - Cầu dây... cầu kiểu dầm Hệ cầu kiểu vòm Hệ cầu kiểu treo Vậy cầu dầm thép thuộc hệ cầu kiểu dầm có kết cấu chịu lực thép, cần phân biệt cầu dầm thép với cầu dầm thép liên hợp bê tông cốt thép Các mặt cắt... Bài giảng thiết kế cầu thép 3/2008 3-2-4: Chơng 4: Tính toán cầu dầm thép cầu dầm thép - liên hợp BTCT 3-2-4-1 Mục đích: Trang bị kiến thức tính toán thiết kế phận kết cấu nhịp cầu dầm thép cầu

giáo trình bài giảng cầu thép

Thông tin tài liệu

Từ khóa liên quan

Trích đoạn

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan