*Chú ý: • Các công thức kiểm tra trên chưa kể đến ảnh hưởng của từ biến vμ sự ép xít các mối nối.. 1 = việc trong giai đoạn dẻo vμ dầm thép lμm việc trong giai đoạn đμn hồi:... Ngoμi ra
Trang 1Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
+ϕ: đặc trưng từ biến của bêtông vμ ép sít các mối ngang, được tính
b
b k
a
E
σ ϕ
ϕ
Δ +
+Δ, a: độ ép sít tại mối nối ngang của bản lắp ghép khoảng 0.5-1mm vμ khoảng cách giữa các mối nối
bêtông chịu nén đúng tâm
Trục trung hòa lμ trục 2-2
Các đặc trưng hình học:
n F
bản bêtông
td
b
F
a F n
y2 = 1. . (* F a
n. b.
1
chính lμ mômen tĩnh của tiết diện liên hợp đối với trục 1-1*)
o Mômen quán tính của tiết diện liên hợp đối với trục 2-2:
2 2
n
I n y F I
bản đối với trục của nó 0-0
Ngoμi ra có thể kể đến ảnh hưởng của các cốt thép dọc trong bản mặt cầu
8.1.3-Tính toán ứng suất pháp:
σth,d
1 1
y
σbt,tr
σbt,d σth,tr
y2
Hình 4.49: Các biểu đồ ứng suất pháp của dầm liên hợp
8.1.3.1-ứng suất trong bản bêtông:
II
y
M 1 σ
Trang 2Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
ứng suất trục của bản:
td bt II b
I
y M n
0 , 2 0
,
1
=
Trong đó:
d
tr b
,
,
σ
σ
:
++Rb = Ru nếu
d
tr b
,
,
σ
σ
>1.2
++Rb = Rlt nếu
d
tr b
,
,
σ
σ
<1.1
Các trị số khác thì nội suy
dầm thép do biên bêtông chưa đạt đến cưòng độ, được lấy:
++m2 = 1.2 khi σbt,0 ≤ 0.6Rb
++m2 = 1.1 khi 0.6Rb < σbt,0 ≤ 0.8Rb
++m2 = 1.0 khi σbt,0 > 0.8Rb
8.1.3.2-ứng suất trong dầm thép:
td
tr th II
th
tr th I tr
I
y M I
y M
, 2 , 2 ,
1
td
d th II
th
d th I d
I
y M I
y M
, , 2 ,
1 ,
≤ +
=
Trong đó:
+Ru,th: cường độ tính toán chịu nén của thép
*Chú ý:
• Các công thức kiểm tra trên chưa kể đến ảnh hưởng của từ biến vμ sự ép xít các mối nối Nếu ứng suất tại trục của bản do tĩnh tải gây ra
td bt tII b
t
I
y M n
0 , 2 0
,
1
=
việc trong giai đoạn dẻo vμ dầm thép lμm việc trong giai đoạn đμn hồi:
Trang 3Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
y2
y
a
Rb
Nb
Mb
Nb
Hình 4.50: Khi bản lμm việc ở trạng thái dẻo
ứng suất dầm thép được xác định từ điều kiện chỉ riêng dầm thép chịu mômen 2 giai đoạn MI, MII vμ Nd, Md:
o ứng suất mép trên của dầm thép:
th u th
tr th d
d d th
tr th II I tr
I
y M F
N I
y M M
, ,
1 ,
1 ,
≤
ư
ư
+
=
o ứng suất mép dưới của dầm thép:
th u th
d th d
d d th
d th II I d
I
y M F
N I
y M M
, , 1 ,
1 ,
≤
ư +
+
=
Ngoμi ra, ta cần kiểm tra sự biến dạng của bêtông lμm việc trong giai đoạn dẻo có dẫn đến phá hoại hay không:
th th
d d
d th
II b
E I
a M F
N I
a M
Δ
≤
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
ư
ư
Trong đó:
8.1.4-Tính toán ứng suất tiếp:
Đối với dầm liên hợp, ta phải đặc biệt chú ý đến việc kiểm tra ứng suất tiếp
Trang 4Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
tI tII t=tI+tII
Hình 4.51: Biểu đồ ứng suất tiếp
Thiên về an toμn, ta có công thức:
R c I
S Q I
S Q
s td
td II s
th
th I II
=
δ δ
τ τ
Trong đó:
+Sth1/2, Stđ1/2: mômen tĩnh của 1/2 tiết diện đối với trục trung hòa tương ứng giai
đoạn I, II
+δs: chiều dμy sườn dầm thép
Ngoμi ra cũng cần kiểm tra ứng suất tương đương như đối với dầm đặc nhưng cần chú ý đến các giai đoạn lμm việc của tiết diện
8.1.5-Xác định vị trí cắt bớt của bản biên:
Việc xác định vị trí thay đổi tiết diện được thực hiện bằng cách vẽ biểu đồ như
đối với dầm đặc Tuy nhiên đối với kết cấu dầm liên hợp do việc lμm việc của tiết diện ở
2 giai đoạn khác nhau nên việc tính toán khác 1 chút
Cắt bớt bản biên ở biên dưới được thực hiện như sau:
• Ta đặt
d th td
d th th
y I
y I
, 1
, 2
=
1/4 nhịp lμ đủ)
• Tính đại lượng
d th
th u th
y
R I
, 1 ,
rồi kẻ biểu đồ nằm ngang Giao điểm 2 biểu đồ chính lμ
điểm cắt lý thuyết cần tìm
y2th,d vμ Ru,th được thay bằng y1th,tr, y2th,tr vμ m2.Ru,th
Trang 5Giáo trình Thiết kế cầu thép Biên soạn: Nguyễn Văn Mỹ
Trong trường hợp có xét đến từ biến vμ ép sít mối nối, ta cũng đặt
d th td
d th th
y I
y I
, 1
, 2
= α
nhưng với
h
th
E
E
d th td
d th th
y I
y I
, 1
, 2
=
b
th
E
E
n= ; rồi tính MI + α.MtĩnhII +β.MhoạtII vμ lμm như các bước ở trên
8.2-Tính ảnh hưởng từ biến vμ ép sít mối nối trong dầm liên hợp:
Từ biến của bêtông chỉ phát sinh khi có tác dụng lâu dμi của nội lực Do đó từ biến sẽ sẽ được xét với tác dụng của tĩnh tải phần 2, lực ứng suất trước, lực điều chỉnh ứng suất vμ sự co ngót của bêtông Còn các nội lực do hoạt tải, do nhiệt độ thay đổi thì hầu như không kịp gây ra biến dạng từ biến vμ sẽ không tính đến Từ biến trong bêtông phát triển lâu dμi thường đạt đến giá trị lớn nhất 3-4 năm hoặc lâu hơn
Biến dạng do từ biến vμ ép sít mối nối tỷ lệ với ứng suất tác dụng trong bêtông ứng suất nμy sẽ thay đổi trong quá trình biến dạng xuất hiện vμ phát triển
Ta gọi:
biến vμ ép sít mối nối
• ϕ: hệ số đặc trưng cho từ biến lμ tỷ số giữa biến dạng do từ biến vμ biến dạng
đμn hồi
Trị số biến dạng tương đối gồm cả biến dạng dẻo vμ biến dạng đμn hồi:
b tb b
tb b
b
E E
σ σ
σ ϕ
ư
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
= Δ
2
1 ,0
(4.69)
Trong đó:
+ϕ: đặc trưng từ biến của bêtông vμ ép sít các mối ngang, được tính
b
b
k
a
E
σ
ϕ
ϕ
.
.
Δ
+
+Δ, a: độ ép sít tại mối nối ngang của bản lắp ghép khoảng 0.5-1mm vμ khoảng cách giữa các mối nối
bêtông chịu nén đúng tâm
được suy ra tại trong tâm của bản bêtông lμ:
th th
b tb th th
b tb th
I E
a F F
E
F
σ
+
=