Kết cấu thép theo tiêu chuẩn 22 TCN 272 05 và AASHTO LRFD

Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Chng 1.1 I CNG V THIT K KT CU THẫP c im v phm vi s dng ca kt cu thộp 1.1.1 u im Kt cu thộp cú nhng u im c bn Kt cu thộp cú kh nng chu lc ln Do c ng ca thộp cao nờn cỏc kt cu thộp cú th chu c nhng lc khỏ ln vi mt c t khụng cn ln lm, vỡ th cú th li dng c khụng gian mt cỏch hiu qu Vic tớnh toỏn kt cu thộp cú tin cy cao Thộp cú cu trỳc khỏ ng u, mụ un n hi ln Trong phm vi lm vic n hi, kt cu thộp khỏ phự hp vi cỏc gi thit c bn ca sc bn vt liu n hi (nh tớnh ng cht, ng hng ca vt liu, gi thit mt ct phng, nguyờn lý c lp tỏc dng) Kt cu thộp nh nht so vi cỏc kt cu l m bng vt liu thụng thng khỏc (bờ tụng, gch ỏ, g) nh ca kt cu c ỏnh giỏ bng h s c = / F , l t s gia t trng ca vt liu v cng F ca nú H s c cng nh thỡ vt liu cng nh Trong bờ tụng ct thộp (BTCT) cú c 24.10 thộp ch l 3, 7.10 1 , g cú c 4,5.10 thỡ h s c ca m m (Ti liu [1]) m Kt cu thộp thớch hp vi thi cụng lp ghộp v cú kh nng c gii hoỏ cao ch to Cỏc cu kin thộp d c sn xut hng lot ti xng vi chớnh xỏc cao Cỏc liờn kt kt cu thộp (inh tỏn, bu lụng, h n) tng i n gin, d thi cụng Kt cu thộp khụng thm cht lng v cht khớ thộp cú c cao n ờn rt thớch hp lm cỏc kt cu cha ng hoc chuyn ch cỏc cht lng, cht khớ So vi kt cu bờ tụng, kt cu thộp d kim nghim, sa cha v tng cng 1.1.2 Nhc im Bờn cnh cỏc u im ch yu k trờn, kt cu thộp cng cú mt s nh c im Kt cu thộp d b han g, ũi hi phi cú cỏc bin phỏp ph ũng chng v bo dng khỏ tn kộm c bit, yờu cu chng g cao t cho cỏc kt cu cu lm vic mụi trng xõm thc ln http://www.ebook.edu.vn Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Thộp chu nhit kộm nhit tr ờn 4000C, bin dng ca thộp s phỏt tri n di tỏc dng ca tnh ti (t bin ca thộp) Vỡ th, nhng mụi trng cú nhit cao, nu khụng cú nhng bin phỏp c bit bo v th ỡ khụng c phộp s dng kt cu bng thộp 1.1.3 Phm vi s dng Do nhng u im núi trờn, kt cu thộp c s dng rng rói mi lnh vc xõy dng Tuy nhiờn, kt cu thộp c bit cú u th cỏc kt cu vt nhp ln, ũi hi mnh cao, chu ti trng nng v nhng kt cu ũi hi tớnh khụng thm 1.2 C s thit k kt cu thộp theo Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272-05 1.2.1 Quan im chung v thit k Cụng tỏc thit k bao gm vic tớnh toỏn nhm chng minh cho nhng ng i cú trỏch nhim thy rng, mi tiờu chun tớnh toỏn v cu to u c tha Quan im chung m bo an ton thit k l sc khỏng ca vt liu v mt ct ngang phi khụng nh hn hiu ng gõy bi cỏc tỏc ng ngoi, ngha l Sc khỏng Hiu ng ti trng (1.1) Khi ỏp dng nguyờn tc n gin ny, iu quan trng l hai v ca bt ng thc phi c ỏnh giỏ cựng nhng iu kin Chng hn, nu hiu ng ca ti trng l gõy ng sut nộn trờn nn thỡ, tt nhiờn, nú phi c so sỏnh vi sc khỏng ộp mt ca nn ú Núi cỏch khỏc, s ỏnh giỏ ca bt ng thc phi c tin hnh cho mt iu kin ti trng riờng bit liờn kt sc khỏng v hiu ng ti trng vi Li ờn kt thụng thng ny c quy nh bng vic ỏnh giỏ hai v cựng mt trng thỏi gii hn Trng thỏi gii hn (TTGH) c nh ngha nh sau: Trng thỏi gii hn l trng thỏi m k t ú tr i, kt cu cu hoc mt b phn ca nú khụng cũn ỏp ng c cỏc yờu cu m thit k t cho nú Cỏc vớ d ca TTGH cho cu dm hp bao gm v ừng, nt, mi, un, ct, xon, mt n nh (on), lỳn, ộp mt v trt Mt mc tiờu quan trng ca thit k l ngn nga khụng t ti TTGH Tuy nhiờn, ú khụng phi l cỏi ớch nht Cỏc mc tiờu khỏc phi c xem xột v cõn i thit k ton th l chc nng, thm m v tớnh kinh t S l khụng kinh t nu thit k mt cu m khụng cú b phn no cú th b phỏ hoi bao gi Do ú, cn phi xỏc nh õu l mc ri ro hay xỏc sut xy phỏ hoi cú th chp nhn c Vic xỏc nh an ton chp nhn c (sc khỏng cn phi ln h n bao nhiờu so vi hiu ng ca ti trng) khụng phi cn c v o ý kin ca mt cỏ nhõn m phi da trờn kinh http://www.ebook.edu.vn Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD nghim ca th k s v c quan nghiờn c u Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272 -05, da trờn tiờu chun AASHTO LRFD (1998) ca Hip hi cu ng M, cú th ỏp ng c cỏc yờu cu trờn 1.2.2 S phỏt trin ca quỏ trỡnh thit k Qua nhiu nm, quỏ trỡnh thit k ó c phỏt trin nhm cung cp mt an ton hp lý Quỏ trỡnh ny da trờn nhng ý kin úng gúp phõn tớch hiu ng ca ti trng v cng ca vt liu s dng 1.2.2.1 Thit k theo ng sut cho phộp (ASD) Cỏc phng phỏp thit k u tiờn lch s ó c xõy dng trung trc ht vo kt cu thộp Thộp kt cu cú ng x tuyn tớnh cho ti im chy , c nhn bit khỏ rừ rng v thp hn mt cỏch an ton so vi cng gii hn ca vt liu an to n thit k c m bo bng quy nh l ng sut hiu ng ca ti trng sinh ch bng mt phn ng sut chy fy Giỏ tr ny tng ng vi vic quy nh mt h s an ton F bng 2, ngha l, F fy sức kháng, R hiệu ứng tải trọng, Q 0,5 f y Vỡ phng phỏp thit k ny t gii hn v ng sut n ờn c bit n vi tờn gi thit k theo ng sut cho phộp (Allowable Stress Design, ASD) Khi phng phỏp thit k theo ng sut cho phộp mi i, hu ht cỏc cu cú cu to gin hoc vũm Vi gi thit cỏc cu kin li ờn kt vi bng cht v kt cu l tnh nh, vic phõn tớch cho thy cỏc cu kin thng ch chu kộo hoc chu nộn Din tớch hu hiu cn thit ca mt kộo chu ng sut phõn b u c xỏc nh n gin bng cỏch chia lc kộo T cho ng sut kộo cho phộp ft diện tích hữu hiệu cần thiết Anet hiệu ứng tải trọng T ứng suất cho phép ft i vi cu kin chu nộn, ng sut cho phộp fc ph thuc vo mnh ca cu kin, nhiờn, c s xỏc nh din tớch cn thit ca mt ct ngang nh cu kin chu kộo; din tớch mt ct cn thit bng lc nộn C chia cho ng sut cho phộp fc diện tích hữu hiệu cần thiết Agross hiệu ứng tải trọng C ứng suất cho phép fc Phng phỏp ny ó c ỏp dng nhng nm sỏu m i ca th k 19 thit k thnh cụng nhiu cu gin tnh nh nhp ln Ngy nay, cỏc cu tng t c xõy dng nhng chỳng khụng cũn l tnh nh vỡ chỳng khụng cũn c liờn kt bng cht Do ú, ng sut cỏc cu kin khụng c ũn phõn b u na Phng phỏp thit k theo ng sut cho phộp cng c ỏp dng cho dm chu un Vi gi thit mt ct phng v quan h ng sut-bin dng tuyn tớnh, mụ un m t ct (mụ http://www.ebook.edu.vn Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD men chng un) cn thit cú th c xỏc nh bng cỏch chia mụ men un M cho ng sut un cho phộp fb mô đun mặt cắt cần thiết S hiệu ứng tải trọng M ứng suất cho phép fb n phng phỏp thit k theo ng sut cho phộp l gi thit ng sut cu kin bng khụng trc cú ti trng tỏc dng, ngha l khụng cú ng sut d tn ti ch to Gi thit ny ớt ỳng hon ton nhng nú g n ỳng hn i vi nhng c hn l i vi nhng mt ct h, mng ca cỏc dm thộp cỏn in h ỡnh Cỏc chi tit mng ca dm thộp cỏn ngui i (sau x lý nhit) vi mc khỏc v ng sut d tn ti mt ct ngang Cỏc ng sut d ny khụng ch phõn b khụng u m chỳng cũn khú d oỏn trc Do ú, cn phi cú s iu chnh i vi ng sut un cho phộp, c bit cỏc chi tit chu nộn, xột n nh h ng ca ng sut d Mt khú khn khỏc ỏp dng ph ng phỏp thit k theo ng sut cho phộp i vi dm thộp l un thng i kốm vi ct v hai ng sut ny tng tỏc vi Do vy, s khụng hon ton ỳng s dng cỏc thớ nghim kộo mu xỏc nh c ng chy fy cho dm chu un Mt quan nim khỏc v ng sut chy cú kt hp xem xột hiu ng ct s l logic hn Nh vy, phng phỏp thit k theo ng sut cho phộp ó c xõy dng cho thit k cỏc kt cu thộp tnh nh Nú khụng nht thit phi c ỏp dng mt cỏch cng nhc cho cỏc vt liu khỏc v cho cỏc kt cu siờu tnh Phng phỏp thit k theo ng sut cho phộp hin c dựng lm c s cho mt s tiờu chun thit k cỏc nc trờn th gii, chng hn, tiờu chun ca Vin kt cu thộp M (AISC) 1.2.2.2 Thit k theo h s sc khỏng v h s ti trng (LRFD) xột n s thay i c hai v ca bt ng thc cụng thc 1.1, v sc khỏng c nhõn vi mt h s sc khỏng da tr ờn thng kờ , thng cú giỏ tr nh hn 1, v v ti trng c nhõn vi h s ti trng da tr ờn thng kờ , thng cú giỏ tr ln hn Vỡ hiu ng ti trng mt trng thỏi gii hn (TTGH) nht nh l mt t hp cỏc loi ti trng khỏc (Qi) cú mc d oỏn khỏc n ờn v hiu ng ti trng c th hin l mt tng ca cỏc giỏ tr i Qi Nu sc khỏng danh nh c cho bi Rn thỡ tiờu chun an ton l Rn hiệu ứng i Qi (1.2) Vỡ cụng thc 1.2 cha c h s ti trng v h s sc khỏng nờn phng phỏp thit k ny c gi l phng phỏp thit k theo h s sc khỏng v h s ti trng (Load and Resistance Factor Design, vit tt l LRFD) H s sc khỏng cho mt TTGH nht nh phi xột n s khụng chc chn - Thuc tớnh vt liu - Cụng thc d oỏn cng http://www.ebook.edu.vn Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD - Tay ngh ca cụng nhõn - Vic kim tra cht lng - Tm quan trng ca phỏ hoi H s ti trng i c chn i vi mt loi ti trng nht nh phi xột n s khụng chc chn - ln ca ti trng - S sp xp (v trớ) ca ti trng - T hp ti trng cú th xy Trong vic chn h s sc khỏng v h s ti trng cho cu, lý thuyt xỏc xut c ỏp dng cho cỏc s liu v cng vt liu v thng kờ hc, cho trng lng vt liu cng nh ti trng xe c Mt s ý kin ỏnh giỏ v ph ng phỏp LRFD cú th c túm tt nh sau: u im ca phng phỏp Xột ti s thay i c sc khỏng v ti trng t c mc an ton khỏ ng u cho cỏc TTGH v cỏc loi cu khỏc nhau, khụng cn phõn tớch thng kờ hay xỏc xut phc a mt phng phỏp thit k hp lý v nht quỏn Nhc im ca phng phỏp ũi hi s thay i quan im thit k (so vi tiờu chun c) Yờu cu cú hiu bit c bn v lý thuyt xỏc xut v thng kờ Yờu cu cú cỏc s liu thng k y v thut toỏn tớnh xỏc xut iu chnh cỏc h s sc khỏng cho phự hp vi nhng trng hp c bit Phng phỏp LRFD c dựng lm c s cho cỏc tiờu chun thit k ca M hin nh tiờu chun ca Vin kt cu thộp M (AISC), ca Hip hi cu ng M (AASHTO) cng nh tiờu chun thit k cu nc ta 1.2.3 Nguyờn tc c bn ca Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272-05 1.2.3.1 Vi nột v vic biờn son Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272-05 Bn Tiờu chun thit k cu mi 22 TCN 272-05 (lỳc i, nm 2001, mang ký hiu 22 TCN 272-01) ó c biờn son nh mt phn cụng vic ca d ỏn ca B giao thụng ti mang tờn D ỏn phỏt trin cỏc Tiờu chun cu v ng b Kt qu ca vic nghiờn cu tham kho ó a n kt lun rng, h thng Ti ờu chun AASHTO ca Hip hi cu ng M l thớch hp nht c chp thun ỏp dng Vit nam ú l mt h thng Tiờu chun hon thin v thng nht, cú th c ci biờn phự hp vi cỏc iu kin thc t n c ta Ngụn ng ca ti liu ny cng http://www.ebook.edu.vn Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD nh cỏc ti liu tham chiu ca nú u l ting Anh, l ngụn ng k thut thụng dng nht trờn th gii v cng l ngụn ng th hai ph bin nht Vit nam Hn na, h thng Tiờu chun AASHTO cú nh hng rt ln cỏc nc thuc ASEAN m Vit nam l mt thnh viờn Tiờu chun thit k cu mi c da trờn Tiờu chun thit k cu AASHTO LRFD, ln xut bn th hai (1998), theo h n v o quc t SI Tiờu chun LRFD i nm 1994, c sa i v xut bn ln th hai nm 1998 Ti ờu chun ny ó c son tho da trờn nhng kin thc phong phỳ tớch ly t nhiu ngun khỏc tr ờn khp th gii nờn cú th c coi l i din cho trỡnh hin i hu ht cỏc lnh vc thit k cu vo thi im hin Cỏc ti liu Vit nam c lit kờ di õy ó c tham kho hoc l ngun gc ca cỏc d liu th hin cỏc iu kin thc t Vit nam: Tiờu chun v thit k cu 22 TCN 181979 Tiờu chun v ti trng giú TCVN 2737 1995 Tiờu chun v ti trng nhit TCVN 4088 1985 Tiờu chun v thit k chng ng t 22 TCN 221 1995 Tiờu chun v giao thụng ng thy TCVN 5664 1992 Cỏc quy nh ca b Tiờu chun thit k cu mi ny nhm s dng cho cỏc cụng tỏc thit k, ỏnh giỏ v khụi phc cỏc cu c nh v cu di ng trờn tuyn ng b Cỏc iu khon s khụng liờn quan n cu ng st, xe in hoc cỏc ph ng tin cụng cng khỏc Cỏc yờu cu thit k i vi cu ng st d kin s c ban hnh nh mt ph bn tng lai 1.2.3.2 Tng quỏt Cu phi c thit k t c cỏc mc tiờu: thi cụng c, an ton v s dng c, cú xột n cỏc yu t: kh nng d kim tra, tớnh kinh t, m quan Khi thit k cu, t c nhng mc tiờu ny, cn phi tha cỏc trng thỏi gii hn Kt cu thit k phi cú do, phi cú nhiu ng truyn lc (cú tớnh d) v tm quan trng ca nú khai thỏc phi c xột n Mi cu kin v liờn kt phi tha cụng thc 1.3 i vi tt c cỏc trng thỏi gii hn i Qi Rn Rr (1.3) ú: Qi hiu ng ca tỏc ng (vớ d, ni lc ti trng ngoi sinh ra) i h s ti trng: h s nhõn da tr ờn thng kờ dựng cho hiu ng ca tỏc ng Rn sc khỏng danh nh h s sc khỏng: h s nhõn da tr ờn thng kờ dựng cho sc khỏng danh nh Rr sc khỏng tớnh toỏn (hay sc khỏng cú h s), Rr = .Rn http://www.ebook.edu.vn Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD h s iu chnh ti trng, xột n tớnh do, tớnh d v tm quan trng khai thỏc i vi ti trng dựng giỏ tr max D R I 0, 95 1, R D l i vi ti trng dựng giỏ tr D h s xột n tớnh R h s xột n tớnh d I h s xột n tm quan trng khai thỏc Hai h s u cú liờn quan n cng ca cu, h s th ba xột n s l m vic ca cu trng thỏi s dng i vi tt c cỏc trng thỏi gii hn khụng phi c ng , D = R = 1,0 1.2.3.3 Khỏi nim v tớnh do, tớnh d v tm quan trng khai thỏc H s xột n tớnh D Tớnh l mt yu t quan trng i vi s an to n ca cu Nh tớnh do, cỏc b phn chu lc ln ca kt cu cú th phõn phi li ti trng sang nhng b phn khỏc cú d tr v cng S phõn phi li n y ph thuc vo kh nng bin dng ca b phn chu lc ln v liờn quan n s phỏt trin bin dng m khụng xy phỏ hoi Nu mt cu kin ca cu c thit k cho bin dng cú th xut hin th ỡ s cú d bỏo cu kin b quỏ ti Nu l kt cu BTCT thỡ vt nt s phỏt trin v cu kin c xem l vo tỡnh trng nguy him Phi trỏnh s l m vic giũn vỡ nú dn n s mt kh nng chu lc t ngt v t quỏ gii hn n hi Cỏc cu kin v liờn kt BTCT cú th lm vic hn ch hm lng ct thộp chu un v b trớ ct kim ch bin dng Ct thộp cú th c b trớ i xng chu un, iu n y cho phộp xy s lm vic Núi túm li, nu thit k, cỏc quy nh ca Ti ờu chun c tuõn theo thỡ thc nghim cho thy rng, cỏc cu kin s cú tớnh cn thit i vi trng thỏi gii hn c ng , h s liờn quan n tớnh c quy nh nh sau: D 1,05 i vi cỏc cu kin v liờn kt khụng D = 1,0 i vi cỏc thit k thụng th ng v cỏc chi tit theo ỳng Tiờu chun ny D 0,95 i vi cỏc cu kin v liờn kt cú cỏc bin phỏp tng th ờm tớnh vt quỏ nhng yờu cu ca Tiờu chun ny http://www.ebook.edu.vn Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD H s xột n tớnh d R Tớnh d cú tm quan trng c bit to ln i vi khong an to n ca kt cu cu Mt kt cu siờu tnh l d vỡ nú cú nhiu liờn kt hn s liờn kt cn thit m bo khụng bin dng hỡnh hc Vớ d, mt dm cu liờn tc ba nhp l kt cu siờu tnh bc hai Mt t hp hai liờn kt n, hoc hai liờn kt chng quay, hoc mt li ờn kt n v mt liờn kt chng quay cú th b mt i m khụng dn ti hỡnh thnh khp lp tc vỡ ti trng tỏc dng cú th tỡm c cỏc ng khỏc truyn xung t Khỏi nim nhiu ng truyn lc l tng ng vi tớnh d Cỏc ng truyn lc n hay cỏc kt cu cu khụng d c khuyn cỏo khụng nờn s dng Tớnh d kt cu cu lm tng khong an ton ca chỳng v iu ny c phn ỏnh trng thỏi gii hn cng qua h s xột n tớnh d R, c quy nh Tiờu chun 22 TCN 272-01 nh sau: R 1,05 i vi cỏc cu kin khụng d R = 1,0 i vi cỏc cu kin cú mc d thụng thng R 0,95 i vi cỏc cu kin cú mc d c bit H s xột n tm quan trng khai thỏc I Cỏc cu cú th c xem l cú tm quan trng khai thỏc nu chỳng nm trờn ng ni gia cỏc khu dõn c v bnh vin hoc trng hc, hay l ng dnh cho lc lng cụng an, cu v cỏc phng tin gii cu i vi nh , c quan v cỏc khu cụng nghip Cu cng cú th c coi l quan trng nu chỳng giỳp gii quyt tỡnh trng i vũng tc ng, giỳp tit kim thi gian v xng du cho ngi lao ng i lm v tr v nh Núi túm li, khú cú th tỡm thy tỡnh m cu khụng c coi l quan trng khai thỏc Mt vớ d v cu khụng quan trng l cu trờn ng ph dn ti mt vựng ho lỏnh c s dng khụng phi quanh nm Khi cú s c ng t, iu quan trng l tt c cỏc ng huyt mch, nh cỏc cụng trỡnh cu, phi thụng Vỡ vy, cỏc yờu cu sau õy c t i vi trng thỏi gii hn c bit cng nh i vi trng thỏi gii hn c ng : I 1,05 i vi cỏc cu quan trng I = 1,0 i vi cỏc cu in hỡnh I 0,95 i vi cỏc cu ớt quan trng i vi cỏc trng thỏi gii hn khỏc : I = 1,0 1.2.3.4 Cỏc trng thỏi gii hn Kt cu cu thộp phi c thit k cho, di tỏc dng ca ti trng, nú khụng vo bt c TTGH no c quy nh bi Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272 -05 Cỏc TTGH ny cú th c ỏp dng tt c cỏc giai on ca cuc i kt cu cu iu kin http://www.ebook.edu.vn Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD phi t cho tt c cỏc TTGH l sc khỏng cú h s phi khụng nh h n hiu ng ca t hp ti trng cú h s (cụng thc 1.3) Theo Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272 -05, i vi kt cu thộp, cú bn trng thỏi gii hn c cp: Trng thỏi gii hn s dng: c xột n nhm hn ch bin dng ca cu kin v hn ch ng sut i vi thộp Trng thỏi gii hn cng : c xột n nhm m bo kh nng chu lc ca cỏc b phn kt cu v cng v v n nh di cỏc t hp ti trng c bn Trng thỏi gii hn mi: c xột n nhm hn ch bi ờn ng sut mt xe ti thit k gõy vi s chu k bi ờn ng sut d kin Trng thỏi gii hn c bit: c xột n nhm m bo s tn ti ca cu xy cỏc s c c bit nh ng t, va õm xe, xúi l, l ln Trng thỏi gii hn s dng TTGH s dng liờn quan n phm cht ca cu chu ti trng trng thỏi khai thỏc TTGH s dng ca kt cu thộp, cỏc gii hn c t i vi vừng v cỏc bin dng quỏ n hi di ti trng s dng Bng hn ch vừng, cng thớch hp c m bo v dao ng c gim ti mc cú th chp nhn c Bng kim tra s chy cc b, cú th trỏnh c cỏc bin dng quỏ n hi thng xuyờn v ci thin kh nng giao thụng Vỡ cỏc quy nh cho TTGH s dng l da trờn kinh nghim v phỏn quyt ca ngi thit k hn l c xỏc nh theo thng k ờ, h s sc khỏng , h s iu chnh ti trng v h s ti trng i cụng thc 1.3 c ly bng n v Gii hn v vừng l khụng bt buc Nu ch u t yờu cu, cú th ly vừng tng i cho phộp i vi hot ti l l , vi l l chiu di nhp tớnh toỏn Trong tớnh 800 toỏn vừng, phi gi thit v phõn phi ti trng i vi dm, v cng chng un ca dm cú s tham gia lm vic ca bn mt cu v s úng gúp cng ca cỏc chi tit gn lin nh ro chn v g chn bỏnh bng bờ tụng Núi chung, kt cu cu cú cng ln hn giỏ tr c xỏc nh bng tớnh toỏn Do vy, vic tớnh toỏn vừng ch l s c lng vừng thc t Cỏc gii hn i vi bin dng quỏ n hi l bt buc S chy cc b d i ti trng s dng II (theo AASHTO LRFD) l khụng c phộp S chy cc b n y s khụng xy cho cỏc mt ct c thit k bng cụng thc 1.3 i vi TTGH c ng nu hiu ng lc ln nht c xỏc nh bng phõn tớch n hi Tuy nhiờn, nu cú phõn phi li mụ men quỏ n hi thỡ khp cú th hỡnh thnh v cỏc ng sut phi c kim tra Trong trng hp ny, cỏc ng sut ca bn biờn chu un dng v chu un õm cn khụng vt quỏ: i vi c hai bn biờn thộp ca mt ct liờn hp (dm thộp, bn bờ tụng) http://www.ebook.edu.vn Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD f f 0, 95 Rh Fyf (1.4) i vi c hai bn biờn thộp ca mt ct khụng liờn hp f f 0,80 Rh Fyf (1.5) ú, Rh l h s gim ng sut ca bn bi ờn cho dm lai (l dm m vỏch v bn biờn lm bng vt liu khỏc nhau), ff l ng sut n hi ca bn biờn gõy bi ti trng s dng II (MPa) v Fyf l ng sut chy ca bn biờn (MPa) i vi trng hp dm thụng thng cú cựng loi thộp vỏch v cỏc bn biờn, Rh 1, Vic m bo cụng thc 1.4 (hay 1.5) s ngn chn s phỏt trin ca bin dng th ng xuyờn s chy cc b ca bn biờn di tỏc ng ca vt ti s dng ụi xy Trng thỏi gii hn mi v t góy Thit k theo TTGH mi bao gm vic gii hn bi ờn ng sut xe ti mi thit k sinh ti mt giỏ tr phự hp vi s chu k lp ca b iờn ng sut sut quỏ tr ỡnh khai thỏc cu Thit k cho TTGH t góy bao gm vic la chn thộp cú dai thớch hp cho mt phm vi nhit nht nh Chi tit v ti trng mi v kim toỏn mi cú th tham kho t i liu [3], [4] Trng thỏi gii hn cng TTGH cng cú liờn quan n vic quy nh cng hoc sc khỏng tho m ón bt ng thc ca cụng thc 1.3 cho cỏc t hp ti trng quan trng theo thng k cho cu c khai thỏc an ton cuc i thit k ca nú TTGH cng bao hm s ỏnh giỏ sc khỏng un, ct, xon v lc dc trc Cỏc h s sc khỏng c xỏc nh bng thng kờ thng l nh hn 1,0 v cú giỏ tr khỏc i vi cỏc vt liu v cỏc TTGH khỏc Cỏc h s ti trng c xỏc nh bng thng k i c cho ba t hp ti trng khỏc ca bng 1.1 theo nhng xem xột thit k khỏc TTGH cng c quyt nh bi cng tnh ca vt liu hay n nh ca m t mt ct ó cho Cú t hp ti trng cng khỏc c quy nh bng 1.2 (Theo AASHTO LRFD: cú t hp ti trng cng ) i vi mt b phn riờng bit ca kt cu cu, ch mt hoc cú th hai s cỏc t hp ti trng ny cn c xột n S khỏc bit cỏc t hp ti trng cng ch yu liờn quan n cỏc h s ti trng c quy nh i vi hot ti T hp ti trng sinh hiu ng lc ln nht c so sỏnh vi cng hoc sc khỏng ca mt ct ngang ca cu kin Trong tớnh toỏn sc khỏng i vi mt hiu ng ti trng cú h s no ú nh lc dc trc, lc un, lc ct hoc xon, s khụng chc chn c biu th qua h s gim cng hay h s sc khỏng H s l h s nhõn ca sc khỏng danh nh Rn v s tha thit k c m bo bi cụng thc 1.3 Trong cỏc cu kin bng thộp, s khụng chc chn cú liờn quan n cỏc thuc tớnh ca vt liu, kớch thc mt ct ngang, dung sai ch to, tay ngh cụng nhõn v cỏc http://www.ebook.edu.vn 10 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Khong cỏch nh nht theo ph ng ngang t tim n tim inh neo l bn ln ng kớnh v khong cỏch nh nht ti mộp l 25 mm Chiu rng nh nht ca bn bi ờn trờn cho ba inh 19 mm mt hng l b f ,min 2(25) 19 2(4)(19) 221 mm nh hn so vi b rng dm thộp ó cho l 300 mm Do vy, s dng inh neo 19 mm cho mi mt ct ngang Trng thỏi gii hn mi Khong cỏch t tim ti tim ca cỏc inh neo theo chiu dc dm cn khụng ln h n 600 mm v khụng nh hn ln ng kớnh (6 19 = 114 mm) Khong cỏch gia cỏc neo c khng ch bi cng mi ca inh neo nh c cho cụng thc 7.7 p nZr I Vsr Q ú I v Q l cỏc thuc tớnh n hi ca mt ct liờn hp ngn hn v Zr c xỏc nh t cụng thc 7.3 Zr d 19, d vi c cho cụng thc 7.4 238 29,5 log N Vi s chu k N l 372.10 , cú 238 29,5(8,57) 15 MPa 19 MPa vy Zr 19, d 19(19)2 6860 N 6,86 kN Cỏc giỏ tr ca I v Q i vi mt ct liờn hp ngn hn c ly t bng 5.3 l I 31, 6.10 mm Q Ay (56631)(227,1 25 205 / 2) 20,1.10 mm Vi ba neo trờn mt mt ct ngang v Vsr = 230 kN, khong cỏch neo c tớnh bng p nZr I 3(6,86)(31, 6)10 140 mm Vsr Q 230(20,1)10 Khong cỏch ny nm phm vi gia cỏc gii h n 114 v 600 mm nh ó bit Nu gi thit rng khong cỏch t ch cú mụ men ln nht ti im cú mụ men bng khụng l 12000 mm v Vsr hu nh khụng i thỡ tng s inh neo ng kớnh 19 mm trờn khong cỏch ny l http://www.ebook.edu.vn158 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD 12000 n 257 neo 140 Trng thỏi gii hn cng Tng s neo chng ct cn thit tho m ón TTGH cng gia im cú mụ men ln nht v im cú mụ men bng khụng c xỏc nh thay th cụng thc 7.9 v o cụng thc 7.10 ns Vh V h Qr sc Qn ú sc 0,85 , Qn c cho bi cụng thc 7.8 v Vh c cho bi cụng thc 7.12 hoc 7.13 T cụng thc 7.8 Qn 0,5 Asc fcEc Asc Fu i vi inh neo ng kớnh 19 mm Asc (19)2 284 mm v vi fc 30 MPa , c 2320 kg/m Ec 0, 043 c1,5 fc 0, 043(2320)1,5 30 26320 MPa T ú Qn 0,5(284) 30(26320) 126180 N 126, kN Giỏ tr ny ln hn so vi gii hn trờn ca Asc Fu 284(400) 113600 N 113, kN Nh vy, Qn 113, kN Lc ct nm ngang danh nh l nh hn cỏc giỏ tr c cho bi cụng thc 7.12 hoc 7.13 T cụng thc 7.12 vi As ly t bng 5.2 Vh Fy As 345(29500) 10,18.10 N 10180 kN T cụng thc 7.13 vi b = 2210 mm v ts = 205 mm ly t hỡnh 5.13 Vh 0,85 fc b ts 0,85(30)(2210)(205) 11,55.10 N 11550 kN Nh vy, Vh = 10 180 kN v s neo cn thit trờn khong cỏch t mụ men ln nht ti mụ men bng khụng l ns Vh 10180 106 sc Qn 0,85(113, 6) neo http://www.ebook.edu.vn159 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD ỏp s S neo chng ct cn thit c quyt nh bi TTGH mi (nh thng xy ra) Vi cỏc gi thit c a vớ d ny, cỏc inh neo ng kớnh 19 mm ba chic mi h ng (mt mt ct ngang) c b trớ vi khong cỏch 140 mm trờn sut chiu di on dm chu mụ men dng http://www.ebook.edu.vn160 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Chng SN TNG CNG Vỏch ng ca cỏc mt ct thộp cỏn nh h ỡnh cú kớch thc m bo cho chỳng cú th t ti ng sut chy chu un v chu ct m khụng b mt n nh iu ny khụng xy vi nhiu mt ct ch I t hp v ngn nga mt n nh, cỏc vỏch ng ca dm phi c tng cng C sn tng cng ngang v sn tng cng dc u cú th c s dng nõng cao c ng ca vỏch Núi chung, cỏc s n tng cng ngang lm tng sc khỏng ct cỏc s n tng cng dc lm tng sc khỏng mt n nh un Cỏc yờu cu v chn kớch thc ca cỏc sn tng cng ny c trỡnh by phn sau õy 8.1 Sn tng cng ngang trung gian Cỏc sn tng cng ngang khụng ngn nga mt n nh ct ca cỏc khoang vỏch nh ng chỳng to cỏc biờn ca khoang vỏch m ú mt n nh xy Cỏc s n tng cng ny cú vai trũ nh cỏc neo cho ni lc trng kộo khin cho sc khỏng ct sau mt n nh cú th phỏt trin (h ỡnh 6.3) Vic thit k cỏc sn tng cng ngang trung gian bao gm cỏc xem xột v mnh, cng v cng mnh Khi chn chiu dy v chiu rng ca mt sn tng cng ngang trung gian, mnh ca cu kin nhụ phi c gii hn ngn nga mt n nh cc b i vi cỏc sn tng cng chu nộn, cụng thc 4.15 cú dng bt E k Fys (8.1) ú, bt chiu rng ca sn tng cng nhụ ra, chiu dy ca sn tng cng nhụ ra, k h s mt n nh ca tm t bng 4.1, v Fys cng chy ca sn tng cng i vi cỏc tm c dc theo mt cnh, bng 4.1 cho k = 0,45 i vi cỏc cu kin nhụ khụng phi l mt phn ca thộp cỏn nh h ỡnh Trong Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272 -05, cỏc yờu cu v mnh cho sn tng cng ngang trung gian c cho bi hai biu thc sau õy, ú gii hn i vi b rng bt ca sn tng cng mi bờn vỏch 50 d E bt 0, 48 t p 30 Fys (8.2) http://www.ebook.edu.vn161 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD 16 t p bt 0, 25b f (8.3) cng Cỏc sn tng cng ngang trung gian xỏc nh ng biờn thng ng ca khoang vỏch Chỳng phi cú cng khụng bin dng ln (vn gi c thng tng i) v cho phộp vỏch ng phỏt trin cng sau mt n nh ca nú Hỡnh 8.1 Sn tng cng ngang trung gian Mt quan h lý thuyt cú th c xõy dng xem xột cng t ng i gia mt sn tng cng ngang trung gian v mt tm vỏch Quan h ny cú th c biu din bng thụng s khụng th nguy ờn t ( EI ) stc ( EI ) w vi EDtw3 ( EI ) w 12(1 ) T ú t 12(1 ) I t Dtw3 (8.4) ú, l h s Poỏt xụng, D l chiu cao vỏch, tw l chiu dy vỏch v It l mụ men quỏn tớnh ca sn tng cng ngang trung gian ly i vi mộp tip giỏp vi vỏch b http://www.ebook.edu.vn162 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD trớ sn tng cng n v ly i vi ng tim vỏch trng hp sn tng cng kộp Vi 0,3 , cụng thc 8.4 cú th c vit i vi It l It Dtw3 t 10, 92 (8.5) i vi mt vỏch khụng cú s n tng cng dc, giỏ tr ca t m bo rng vỏch cú th chu c ng sut on ti hn ct cr l xp x 21 t mt 15 (8.6) ú, l t s kớch thc d0/d v mt l mt h s phúng i, xột n ng x sau mt n nh v nh hng bt li ca s khụng hon ho (trong ch to) Khi ly mt = 1,3 v sau ú, thay cụng thc 8.6 vo 8.5, ta c It 2,5Dt w3 0, 0,55Dt w3 (8.7) Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272 -05 a yờu cu i vi mụ men quỏn tớnh ca mt sn tng cng ngang bt k bng hai cụng thc It d0t w3 J (8.8) v D J 2,5 p 2, 0,5 d0 (8.9) ú, d0 l khong cỏch gia cỏc sn tng cng ngang trung gian v Dp l chiu cao vỏch D i vi cỏc vỏch khụng cú s n tng cng dc hay chiu cao ln nht ca khoang ph D* trng hp vỏch cú sn tng cng dc (hỡnh 6.6) Khi thay cụng thc 8.9 vi Dp D vo cụng thc 8.8 v thay d0 / D , cú th vit I t 2,5Dtw3 0,8 0,5d 0tw3 (8.10) Khi so sỏnh cụng thc 8.10 vi cụng thc 8.7, biu thc ca ti ờu chun rt ging vi biu thc thu c t lý thuyt Cng Mt ct ngang ca sn tng cng ngang trung gian phi ln chu c cỏc thnh phn thng ng ca ng sut nghiờng vỏch C s xỏc nh din tớch mt ct ngang cn thit c da trờn cỏc nghiờn cu ca Basler (1961a) Lc dc trc cỏc sn tng cng ngang ó c cp chng v c cho bi cụng thc 6.13 Khi thay th quan h n gin i vi t t cụng thc 6.18 vo cụng thc 6.13 v s dng nh ngha C cr / y , lc nộn sn tng cng ngang tr thnh http://www.ebook.edu.vn163 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Fs Dtw y (1 C ) 12 (8.11) vi y l cng chy ca khoang vỏch Cụng thc n y cú th vit dng khụng th nguyờn bng cỏch chia cho D y thnh F ( , ) Fs (1 C ) D y 12 (8.12) ú, l t s mnh ca vỏch D/tw Trong phm vi n hi, C c cho bi cụng thc 6.34 Khi s dng nh ngha y Fy w / E v ly k bng k 5,34 (8.13) biu thc i vi C tr thnh C 1,57 Ek ( D / tw ) Fyw 1,57 5,34 y (8.14) Khi thay cụng thc 8.14 vo cụng thc 8.12, ta c 3,1 F ( , ) 4, y 12 (8.15) Ni lc ln nht ca sn tng cng ngang trung gian cú th c xỏc nh t phộp ly vi phõn tng phn ca cụng thc 8.15 i vi v , cho cỏc biu thc ny bng 0, v gii hai cụng thc ng thi Kt qu th u c l 1,18 v 6, 22 / y Khi thay 1,18 vo cụng thc 8.11, ni lc ln nht ca s n tng cng ngang trung gian tr thnh max Fs 0,14 Dtw y (1 C) (8.16) Ni lc ny s l lc dc trc ca sn tng cng nu sc khỏng ct ln nht ca khoang vỏch c khai thỏc ht, tc l, Vu Vn Trong trng hp Vu Vn , ni lc ca sn tng cng s c gim i t l thun, nh vy, Fs 0,14Dtw Fyw (1 C ) Vu Vn (8.17) ú, Fyw y , cng chy ca khoang vỏch Cụng thc 8.17 c xõy dng cho mt cp s n tng cng ngang trung gian b trớ i xng hai bờn vỏch (hỡnh 8.1) Kiu cu to khỏc l ch cú sn tng cng n mt phớa ca vỏch Basler (1961a) cho bit rng, i vi cỏc sn lm bng tm ch nht, sn tng cng mt phớa cn phi bng ớt nht 2,4 ln tng din tớch ca s n tng cng kộp Cng theo ụng, mt thộp gúc u cnh c s dng l sn tng cng mt http://www.ebook.edu.vn164 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD phớa ũi hi mt din tớch bng 1,8 ln din tớch ca mt cp s n Cỏc trng hp ny cú th c kt hp vo cụng thc 8.17 vit Fs 0,14 BDtw Fyw (1 C ) Vu Vn (8.18) vi B c nh ngha hỡnh 8.2 Hỡnh 8.2 Hng s B ca cỏc sn tng cng ngang trung gian Mt phn ca vỏch cú th c gi thit l tham gia chu lc dc trc thng ng Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272 -05 coi vỏch tham gia chu lc cựng vi sn tng cng vi mt chiu di hu hiu bng 18tw Lc nộn ca sn tng cng sau tr bt phn tham gia chu ca vỏch tr th nh Fs 0,14 BDtw Fyw (1 C ) Vu 18tw2Fyw Vn (8.19) Din tớch As ca cỏc sn tng cng ngang trung gian c yờu cu chu hiu ng trng kộo ca vỏch c xỏc nh bng cỏch chia cụng thc 8.19 cho c ng ca sn tng cng Fys: F V As 0,15BDtw (1 C ) u 18tw2 yw Vr Fys (8.20) vi Vr Vn v hng s 0,14 c lm trũn lờn 0,15 V D 8.1 Chn kớch thc mt sn tng cng ngang trung gian mt phớa cho mt ct ch I vớ d 6.1 v c biu din hỡnh 5.14 S dng thộp cp 250 cho s n tng cng Thộp ca vỏch dm cú cp 345 Gi thit Vu = 1000 kN ti mt ct mnh Kớch thc ca sn tng cng s c chn tho yờu cu v mnh v sau ú c kim tra v cng v cng T cụng thc 8.3, chiu rng phn nhụ ca sn phi m bo bt 0, 25b f 0, 25(400) 100 mm http://www.ebook.edu.vn165 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD v chiu dy ca nú phi tho bt 100 6, 25 mm 16 16 Chiu dy nh nht ca cỏc chi tit thộp l mm, vy th dựng mt sn tng cng ngang trung gian kớch th c mm 100 mm (hỡnh 8.3) Hỡnh 8.3 Sn tng cng ngang mt phớa ca vớ d 8.1 T cụng thc 8.2, chiu rng bt ca sn cng phi m bo bt 0, 48 t p E 200000 0, 48(8) 109 mm, Fys 250 tho v bt 50 d 1500 30 30 50 102 mm , 30 30 khụng tho Thay i kớch thc ó chn thnh 10 mm 110 mm bt 0, 48 t p E 200000 0, 48(10) 136 mm, Fys 250 tho cng Mụ men quỏn tớnh ca sn tng cng mt phớa c ly i vi cnh tip giỏp vi vỏch i vi mt tm ch nht, mụ men quỏn tớnh c ly i vi trc ny l 1 I t t p bt3 (10)(110)3 4, 44.106 mm 3 T cụng thc 8.8 v 8.9, mụ men quỏn tớnh phi m bo It d0t w3 J ú D J 2,5 p 2, 0,5 d0 http://www.ebook.edu.vn166 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Khụng cú sn tng cng dc nờn Dp = D = 1500 mm T vớ d 6.1, d0 = 2000 mm v tw = 10 mm Vy, 1500 J 2,5 2, 0,59, 2000 ly J = 0,5 Do ú, It d0t w3 J (2000)(10) (0,5) 1, 0.10 mm4 c tho bi sn tng cng 10 mm 110 mm ( It 4, 44.10 mm ) Cng Din tớch mt ct ngang ca sn tng cng As 10(110) 1100 mm phi tho cụng thc 8.20 F V As 0,15BDtw (1 C ) u 18tw2 yw Vr Fys ú B = 2,4 (hỡnh 8.2) v t vớ d 6.1, C = 0,306 v Vr = 1454 kN Do ú, 1000 345 As 0,15(2, 4)(1500)(10)(1 0,306) 18(10) 1454 250 1073 mm , thoả mãn ỏp s S dng mt sn tng cng ngang trung gian mt phớa cú chiu d y = 10 mm v chiu rng bt = 110 mm 8.2 Sn tng cng chu lc Sn tng cng chu lc l sn tng cng ngang c b trớ ti v trớ cú phn lc gi v cỏc ti trng trung khỏc Lc trung c truyn qua cỏc bn biờn v c bi s ộp mt lờn u sn tng cng Cỏc sn tng cng chu lc c liờn kt vi vỏch v úng vai trũ ng biờn thng ng neo lc ct t hiu ng tr ng kộo Mt ct dm thộp cỏn Sn tng cng chu lc cn thit cho vỏch ca dm thộp cỏn ti cỏc im cú lc trung lc ct cú h s vt quỏ Vu 0, 75b Vn (8.21) vi b l h s sc khỏng i vi ộp mt c ly t bng 1.1 v Vn l sc khỏng ct danh nh c xỏc nh chng http://www.ebook.edu.vn167 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD mnh Cỏc sn tng cng chu lc c thit k l nhng cu kin chu nộn chu lc trung thng ng Chỳng thng c cu to bi mt hay nhiu cp tm ch nht b trớ i xng hai bờn vỏch (hỡnh 8.4) Chỳng ch y di trờn ton b chiu cao ca vỏch v rng gn nh ti mộp ngoi ca cỏc bn biờn Cnh nhụ ca sn tng cng chu lc phi m bo yờu cu sau v mnh bt E 0, 48 Fys (8.22) ú, bt l chiu rng ca cnh nhụ ra, l chiu dy ca cnh nhụ v Fys l cng chy ca sn tng cng Hỡnh 8.4 Cỏc mt ct nagng ca sn tng cng chu lc Cng chu ộp mt Cỏc u ca sn tng cng chu lc phi c mi nhn cú th ỏp sỏt vo bn biờn m nú tip nhn lc, bn biờn di ti gi ta v bn biờn trờn i vi lc trung trung gian Nu cỏc u khụng c mi thỡ chỳng phi c liờn kt vi bn biờn chu lc bng mt ng hn gúc thu hon ton Din tớch chu ộp mt hu hiu nh h n din tớch ton b (nguyờn) ca sn tng cng vỡ u ca sn tng cng phi c ct vỏt nhng ch cho ng hn gúc liờn tc gia vỏch v bn biờn (mt ct A-A, hỡnh 8.4) Sc khỏng ộp mt da trờn din tớch ộp mt hu hiu ny v cng chy Fys ca sn tng cng l http://www.ebook.edu.vn168 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Br b Apn Fys (8.23) ú, Br l sc khỏng ộp mt cú h s, b l h s sc khỏng i vi ộp mt c ly t bng 1.1 v Apn l din tớch hu hiu ca phn sn tng cng nhụ Sc khỏng lc dc trc Sn tng cng chu lc cựng vi mt phn vỏch kt hp lm vic nh mt ct chu lc nộn dc trc (mt ct B-B, hỡnh 8.4) Din tớch hu hiu ca mt ct ct c ly bng din tớch ca tt c cỏc sn tng cng cng vi mt di vỏch cú chiu rng v mi phớa sn tng cng ngoi cựng (nu cú nhiu cp) khụng ln h n 9tw Do cỏc sn tng cng chu lc ỏp sỏt vo bn biờn nờn sú s cn tr quay hai u v chiu di ct hu hiu hai u cht KL cú th ly bng 0,75D, vi D l chiu cao ca vỏch Mụ men quỏn tớnh c a mt ct ct c s dng tớnh toỏn bỏn kớnh quỏn tớnh c ly i vi trc trng tõm ca vỏch Ng i thit k thng, thiờn v an ton, b qua phn úng gúp ca vỏch tớnh mụ men quỏn tớnh v ly n gin l tng cỏc mụ men quỏn tớnh ca sn tng cng i vi cnh tip giỏp vi vỏch Sc khỏng lc dc trc cú h s Pr c tớnh t Pr c Pn (8.24) Vi c l h s sc khỏng i vi nộn, c ly t bng 1.1 v Pn l sc khỏng nộn danh nh c xỏc nh chng V D 8.2 Chn sn tng cng chu lc cho mt ct ch I c dựng vớ d 6.3 v c biu din hỡnh 5.14 chu phn lc trung cú h s Ru = 1750 kN S dng thộp cp 250 cho sn tng cng mnh Khi chn chiu rng bt ca sn tng cng chu lc l 180 mm chiu rng bn biờn bng 400 mm nh thng gp thc t, chiu d y ti thiu i vi c xỏc nh t cụng thc bt E 200000 0, 48 0, 48 13, Fys 250 bt 180 13,3 mm 13, 13, Chn th mi phn t sn tng cng chu lc l 15 mm 180 mm http://www.ebook.edu.vn169 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Sc khỏng ộp mt Din tớch cn thit ca ton b sn tng cng chu lc cú th c tớnh t cụng thc 8.23 i vi Br = 1750 kN, b 1, (mt tip giỏp c mi) v Fys = 250 MPa Br b Apn Fys (1, 0)Apn (250) Apn 1750.10 7000 mm 250 Khi s dng hai cp phn t sn tng cng 15 mm 180 mm hai bờn vỏch (hỡnh 8.4) v ly khong trng t vỏch ti ng hn vo bn biờn l 40 mm, din tớch ộp mt bng 4(15)(180 40) 8400 mm 7000 mm , tho Th dựng sn tng cng chu lc bao gm bn phn t 15 mm 180 mm c b trớ tng cp hai bờn vỏch (Chỳ ý rng, ming ct vỏt 45 o vi cnh bng 4tw ngn nga s phỏt trin ng sut kộo ba trc bt li tro ng cỏc ng hn ti ni giao gia vỏch, sn tng cng v bn biờn.) Hỡnh 8.5 Sn tng cng chu lc cho vớ d 8.2 http://www.ebook.edu.vn170 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Sc khỏng lc dc trc Khi khong cỏch gia cỏc cp sn tng cng bng 200 mm nh hỡnh 8.5, din tớch hu hiu ca mt ct ngang ct l A As t w (18t w 200) A 4(15)(180) 10(180 200) 14600 mm v mụ men quỏn tớnh ca cỏc phn t sn tng cng ly i vi ng tim vỏch l I I As y 180 (15)(180) 4(15)(180) 12 126, 6.10 mm T ú, bỏn kớnh quỏn tớnh ca mt ct ct l r I 126, 6.10 93 mm A 14600 Tip theo, KL 0, 75D 0, 75(1500) 12,1 120 , r r 93 m bo v cụng thc 4.11 cho 2 KL Fy 12,1 250 0, 0185 2, 25 r E 200000 Sc khỏng nộn danh nh ca ct c cho bi cụng thc 4.13 l Pn 0, 66 Fy As (0, 66) 0,0185(250)(14600) 3, 622.10 N Sc khỏng nộn dc trc cú h s c tớnh t cụng thc 8.24 vi c 0, 90 l Pr c Pn 0, 90(3622) 3260 kN 1750 kN , m bo ỏp s S dng sn tng cng gm hai cp phn t 15 mm 180 mm c biu din hỡnh 8.5 http://www.ebook.edu.vn171 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Ti liu tham kho [1] Nguyn Quc Thỏi Kt cu thộp Trng i hc giao thụng v n ti, 1980 [2] Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272 -01 B Giao thụng ti [3] Lờ ỡnh Tõm Cu thộp NXB Giao thụng võn ti, 2003 [4] Richard M Barker; Jay A Puckett Design of highway bridges NXB Wiley Interscience, 1997 [5] William T Segui LRFD Steel Design Thomson Brooks/Cole, 2003 [6] Nguyn Vit Trung; Hong H Cu bờ tụng ct thộp nhp gin n, I NXB Giao thụng ti, 2003 http://www.ebook.edu.vn172 [...]... hàn vào biên kéo http://www.ebook.edu.vn 23 Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD Hình 1.9 Liên kết của sườn tăng cường ngang trung gian vào dầm ghép (a) Cấu tạo không đúng, (b) Cấu tạo đúng http://www.ebook.edu.vn 24 Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD Chương 2 LIÊN KẾT TRONG KẾT CẤU THÉP Trong các kết cấu thép hiện nay, có hai loại liên kết. .. ứng suất-biến dạng điển hình đối với thép kết cấu http://www.ebook.edu.vn 17 Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD Bảng 1.5 Các thuộc tính cơ học nhỏ nhất của các thép cán d ùng trong công trình, cường độ và chiều dày Thép kết cấu Thép hợp kim thấp cường độ cao Thép hợp kim thấp tôi nhúng Thép hợp kim tôi nhúng cường độ cao Ký hiệu theo AASHTO M270 Cấp 250 M270 Cấp 345 M270... lông l ên thép cơ bản   0, 75 theo AISC   0,80 theo AASHTO LRFD (1998) trong đó, http://www.ebook.edu.vn 33 Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD Lc khoảng cách trống, theo phương song song với lực tác dụng, từ mép của lỗ bu lông tới mép của lỗ gần kề hoặc tới mép của cấu kiện t chiều dày cấu kiện được liên kết Fu ứng suất kéo giới hạn của cấu kiện đ ược liên kết (không... thép hợp kim thấp cường độ cao http://www.ebook.edu.vn 19 Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD Hình 1.5 Các đường cong ứng suất-biến dạng ban đầu điển hình đối với thép công trình Hình 1.6 Các đường cong gỉ cho một vài loại thép trong môi trường công nghiệp Thép hợp kim gia công nhiệt cường độ cao Thép hợp kim là loại thép có thành phần hoá học không phải nh ư trong thép. .. tới mép đầu cấu kiện, l à những đại lượng không phụ thuộc vào loại bu lông, sẽ được xem xét trước khi bàn về cường độ chịu cắt và chịu kéo của bu lông http://www.ebook.edu.vn 31 Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD Các quy định của Tiêu chuẩn AISC về cường độ chịu ép mặt cũng nh ư tất cả các yêu cầu đối với bu lông cường độ cao có cơ sở là các quy định của tiêu chuẩn RCSC,... 26 Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD Liên kết bu lông cường độ cao chịu ép mặt chỉ đ ược dùng hạn chế cho các bộ phận chịu ứng suất một dấu và cho các bộ phận thứ yếu Trong xây dựng cầu, cả liên kết bu lông cường độ cao và liên kết hàn đều có thể được sử dụng cho các mối nối ngo ài công trường song liên kết bu lông cường độ cao được dùng là chủ yếu Liên kết hàn chỉ... Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD 2.1 Cấu tạo liên kết bu lông Bu lông được phân biệt giữa bu lông th ường và bu lông cường độ cao 2.1.1 Bu lông thường Bu lông thường được làm bằng thép ít các-bon ASTM A307 có cường độ chịu kéo 420 MPa Bu lông A307 có thể có đầu dạng hình vuông, lục giác hoặc đầu chìm Bu lông thép thường không được phép sử dụng cho các li ên kết chịu... không phụ thuộc vào loại thép được liên kết http://www.ebook.edu.vn 22 Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD Ảnh hưởng của ứng suất dư Nói chung, mối hàn sẽ không được giảm ứng suất nên có thể giả thiết rằng, ứng suất d ư sẽ tồn tại ở đâu đó trong liên kết Nếu một chu kỳ ứng suất có bi ên độ S tác dụng thì biên độ ứng suất thực tế sẽ chạy từ  r tới  r  S và biên độ ứng... -6 http://www.ebook.edu.vn 18 Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD Phần sau đây giới thiệu tóm tắt về thuộc tính của các cấp thép ứng với các cấp c ường độ khác nhau Để giúp so sánh các loại thép n ày, các biểu đồ ứng suất-biến dạng giai đoạn đầu và đường cong gỉ phụ thuộc thời gian đ ược cho, tương ứng, trong các hình 1.5 và 1.6 Thép các bon công trình Tên gọi như vậy...Bài giảng Kết cấu thép theo Tiêu chuẩn 22 TCN 272- 05 và AASHTO LRFD công thức được dùng để tính toán sức kháng Tầm quan trọng của phá hoại cũng được đề cập trong hệ số này Chẳng hạn, hệ số sức kháng đối với cột nhỏ hơn đối với dầm và các liên kết nói chung vì sự phá hoại của cột kéo theo nguy hiểm cho các kết cấu tựa tr ên nó Các xem xét này được phản ánh trong ... Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272-05 1.2.3.1 Vi nột v vic biờn son Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272-05 Bn Tiờu chun thit k cu mi 22 TCN 272-05 (lỳc i, nm 2001, mang ký hiu 22 TCN 272-01) ó c biờn... ờn thộp c bn 0, 75 theo AISC 0,80 theo AASHTO LRFD (1998) ú, http://www.ebook.edu.vn 33 Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD Lc khong cỏch trng, theo phng song song... http://www.ebook.edu.vn Bi ging Kt cu thộp theo Tiờu chun 22 TCN 272-05 v AASHTO LRFD nghim ca th k s v c quan nghiờn c u Tiờu chun thit k cu 22 TCN 272 -05, da trờn tiờu chun AASHTO LRFD (1998) ca Hip hi cu