THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU DÀN THÉP kết cấu thép 2

Bản chất làm việc dàn THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG CẦU DÀN THÉP  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Có thể “khoét bớt” sườn dầm để tiết kiệm vật liệu Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bản chất làm việc dàn Chương 1: Khái niệm cầu dàn thép Định nghĩa Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng  Các phận kết cấu nhịp cầu dàn thép  Các sơ đồ cầu dàn thép   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bản chất làm việc dàn Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bản chất làm việc dàn Dàn kết cấu bao gồm liên kết với nút  Nếu tải trọng đặt nút có lực dọc  Biểu đồ ứng suất pháp tiết diện ngang dầm thép có hình tam giác  Khi ứng suất biên dầm đạt đến cường độ vật liệu ứng suất sườn dầm nhỏ  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Ưu điểm cầu dàn thép Các dàn chịu lực dọc chủ yếu  biểu đồ ứng suất có hình chữ nhật, không đổi chiều dài  tiết kiệm vật liệu  Trọng lượng thân nhẹ  vượt nhịp dài  Chiều cao kiến trúc nhỏ (đường xe chạy dưới)  Có khả chế tạo hàng loạt cấu kiện giống nhà máy  giảm giá thành  Có thể cấu tạo dàn có chiều cao thay đổi, chịu lực hợp lý, kiến trúc đẹp Các phận KCN cầu dàn  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Nhược điểm cầu dàn thép Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Dàn chủ Hệ mặt cầu 21 Dầm ngang 22 Dầm dọc 23 Bản mặt cầu Hệ liên kết 31 32 33 34 Ngang Dọc Dọc Cổng cầu 10 1/14/2016 Các phận KCN cầu dàn Tốn thêm vật liệu để làm nút dàn  nhịp ngắn không kinh tế  Nút dàn nơi tập trung ứng suất, có cấu tạo phức tạp  Chế tạo, lắp ráp, tu bảo dưỡng phức tạp so với cầu dầm  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Phạm vi sử dụng cầu dàn thép Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 11 1/14/2016 Các phận KCN cầu dàn Cầu dàn thép kinh tế chiều dài nhịp L > 6080m cầu ôtô L > 5060m cầu xe lửa  Có thể sử dụng kết cấu lắp ghép vạn để làm cầu tạm, cầu bán vĩnh cửu…  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 12 1/14/2016 Các phận KCN cầu dàn Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 13 1/14/2016 Các phận KCN cầu dàn Dàn chủ: phận chịu lực Hệ dầm mặt cầu: truyền tải trọng từ mặt cầu vào dàn chủ  Bản mặt cầu: tương tự KCN cầu dầm  Hệ liên kết: với dàn chủ tạo thành kết cấu không gian bất biến hình  Liên kết dọc: chịu tải trọng tác dụng theo phương ngang cầu  Cổng cầu: truyền tải trọng từ hệ liên kết dọc xuống gối cầu (cầu có đường xe chạy dưới) Các phận KCN cầu dàn 16 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Các phận KCN cầu dàn   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 14 1/14/2016 Các phận KCN cầu dàn Các phận dàn chủ   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 15 1/14/2016 17 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Thanh biên Thanh xiên Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng   Thanh đứng Nút dàn 18 1/14/2016 Các sơ đồ cầu dàn thép Các sơ đồ cầu dàn thép Đơn giản  Liên tục  Mút thừa  Chiều cao không đổi (biên song song)  Chiều cao thay đổi (biên đa giác)  Đường xe chạy  Đường xe chạy  Đường xe chạy  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 19 1/14/2016 20 1/14/2016 Các sơ đồ cầu dàn thép Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 22 1/14/2016 Cầu có đường xe chạy Các sơ đồ cầu dàn thép Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 23 1/14/2016 Cầu dàn biên cứng 21 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 24 1/14/2016 Xác định kích thước Chương 2: Cấu tạo tính toán dàn chủ Chiều dài nhịp Chiều cao dàn  Chiều dài khoang  Khoảng cách dàn   Cấu tạo dàn chủ  Tính toán nội lực  Kiểm toán tiết diện nút  1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Chiều dài nhịp dàn chủ Cấu tạo dàn chủ Phụ thuộc vào:  Bề rộng khổ thông thuyền  Kinh tế  Nhịp định hình  Khả thi công Các kiểu hoa dàn  Các kích thước  Cấu tạo dàn  Cấu tạo nút dàn  1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Các kiểu hoa giàn Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Chiều cao dàn Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Tam giác Không đứng Hai chéo (chữ X) Chữ K Chữ Ж Phân nhỏ 1/14/2016 Đảm bảo chiều cao tĩnh không phần xe chạy (dàn có đường xe chạy dưới)  Chi phí vật liệu  Bảo đảm độ cứng kết cấu nhịp  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Chiều dài khoang dàn Nguyên tắc cấu tạo Phụ thuộc vào:  Chiều cao dàn  Chiều cao dầm dọc, dầm ngang  Góc nghiêng xiên  Số lượng khoang   Thường cấu tạo 8−10 khoang Góc nghiêng xiên: 50−60° Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Sử dụng đinh tán mối hàn ghép nối tạo thành tiết diện  Sử dụng chủng loại thép hình  Sử dụng thép cho chi tiết ghép nối  Hình dạng tiết diện đơn giản, thuận tiện cho việc chế tạo lắp ráp, dễ tu bảo dưỡng, không bị đọng nước rác bẩn  1/14/2016 Khoảng cách dàn 10 1/14/2016 Các loại tiết diện dàn Phụ thuộc vào:  Vị trí đường xe chạy (trên hay dưới)  Bề rộng cầu  Chiều dài nhịp Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Có loại tiết diện Tiết diện có thành đứng  Tiết diện hai thành đứng   1/14/2016 Cấu tạo dàn dàn Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 11 1/14/2016 Tiết diện thành đứng Nguyên tắc cấu tạo Các loại tiết diện  Liên kết nhánh   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 12 1/14/2016 Tiết diện thành đứng Thanh tán ghép hàn ghép Cấu tạo đơn giản Không cần nút  Tốn vật liệu  nhịp ngắn  Khó thay đổi diện tích tiết diện   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 13 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 16 1/14/2016 Một số ý chọn tiết diện Tiết diện hai thành đứng Chiều cao tiết diện không lớn so với chiều dài  Các biên hai khoang kề nên tâm lệch tâm nhỏ  Các thép không mỏng không dày  Đảm bảo quy định độ mảnh tỉ lệ chiều rộng bề dày thép  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 14 1/14/2016 Tiết diện hai thành đứng 17 1/14/2016 Một số ý chọn tiết diện Dễ thay đổi diện tích tiết diện Mô men quán tính lớn  Liên kết chắn  Dễ bị đọng nước mưa, rác bẩn, nước  Khó kiểm tra, tu bảo dưỡng Chiều cao tiết diện không nên lớn 1/15 chiều dài  Đường tim biên thuộc hai khoang kề không nên lệch 1,5% chiều cao  Bề dày thép không nhỏ 10mm    Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 15 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 18 1/14/2016 Một số ý chọn tiết diện Liên kết nhánh Nếu có cấu tạo nhánh, nhánh liên kết với giằng, giằng  Để nhánh làm việc, tạo độ cứng cần thiết cho  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 19 1/14/2016 Một số ý chọn tiết diện  Đối với chịu nén, quy định thêm: Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 20 1/14/2016 Liên kết nhánh Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  Thanh giằng  Bản giằng  Bản khoét lỗ 23 1/14/2016 Liên kết nhánh Quy định độ mảnh giới hạn Thanh chịu nén: giằng giằng bố trí cấu tạo sở tính toán  Thanh chịu kéo: bảo đảm yêu cầu quy định cấu tạo  Thanh chịu nén λ ≤ 120  Thanh có ứng suất đổi dấu λ ≤ 140  Thanh chịu kéo λ ≤ 200  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 22 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 21 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 24 1/14/2016 Quy định kích thước Nguyên tắc cấu tạo Các phải đồng quy vào nút Liên kết vào nút chắn  Dễ dàng cho thi công, lắp ráp  Dễ kiểm tra, bảo quản, tu  Ít chủng loại nút  Tốn thép Chiều dày tối thiểu giằng  Kích cỡ tối thiểu, độ mảnh tối đa, góc nghiêng giằng  Số lượng đinh tán tối thiểu khoảng cách tối đa đinh …   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  25 1/14/2016 28 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Các loại nút Cấu tạo chắn ngang Bản nút riêng Bản nút chắp  Bản nút liền với  Bản nút dàn biên cứng    Bố trí hai đầu cách 3m Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 26 1/14/2016 29 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Các loại nút Cấu tạo nút dàn Nguyên tắc cấu tạo Các loại nút  Ví dụ cấu tạo    Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 27 1/14/2016 Bản nút riêng cấu tạo đơn giản, dễ lắp, truyền lực tốt Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  Bản nút chắp tiết kiệm vật liệu 30 1/14/2016 Các loại nút  Bản nút liền với Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bản nút dàn biên cứng 31 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 34 1/14/2016 Tính dàn chủ Các loại nút Kết cấu nhịp cầu dàn thép kết cấu không gian siêu tĩnh nhiều bậc  Có thể tách thành hệ phẳng để tính  Dàn chủ xem dàn phẳng gồm hai đầu liên kết khớp, chịu tải trọng thẳng đứng đặt nút dàn  Sự đơn giản hóa cho kết đủ xác công tác thiết kế thực tế  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 32 1/14/2016 Ví dụ cấu tạo nút Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 35 1/14/2016 Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên dàn chủ Bản thân dàn chủ Hệ liên kết  Dầm dọc dầm ngang  Bản mặt cầu  Lan can đường người  Các lớp mặt đường cầu  Hoạt tải xe người   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 33 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 36 1/14/2016 Xác định nội lực Diện tích tiết diện yêu cầu Vẽ đường ảnh hưởng nội lực  Tính nội lực max, tĩnh tải hoạt tải ứng với trạng thái giới hạn  Hệ số phân phối tải trọng tính theo nguyên tắc đòn bẩy  Đối với dàn siêu tĩnh phải giả thiết đặc trưng hình học  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 37 1/14/2016 Thiết kế dàn N – Nội lực dàn tải trọng tính toán  Fu – Cường độ thép  ξ – Dự trữ cho giảm yếu tiết diện giảm sức kháng xem xét ổn định chịu nén  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 40 1/14/2016 Kiểm toán tiết diện chịu kéo Chọn tiết diện sơ Tính diện tích yêu cầu  Chọn kích thước tiết diện  Tính đặc trưng hình học  Tính sức kháng  Kiểm toán   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng φy – hệ số sức kháng, 0,95  φu – hệ số sức kháng, 0,80  Fy , Fu – cường độ chảy kéo đứt thép  Ag , An – diện tích tiết diện nguyên diện tích thực (tiết diện giảm yếu)  U – tỉ số diện tích giảm yếu phạm vi liên kết vào nút (0,85)  38 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 41 1/14/2016 Kiểm toán tiết diện chịu kéo + uốn Chọn tiết diện sơ Loại tiết diện (chữ H, hình hộp…) Chọn bề rộng chung cho tất  Bắt đầu từ có nội lực lớn  Nên cố định chiều cao biên   Mux, Muy – mô men uốn tương ứng với trục x trục y  Mrx, Mry – sức kháng uốn tiết diện  Mr = φf.Mn = 1,0Mn  Mn – sức kháng uốn danh định  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 39 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 42 1/14/2016 Sức kháng uốn danh định tiết diện chữ H   Kiểm toán tiết diện chịu nén   Khi uốn mặt phẳng thẳng đứng: Mn = Mp Mp – sức kháng tiết diện bị chảy toàn Khi uốn mặt phẳng ngang: quy định dầm I Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 43 1/14/2016 Sức kháng uốn danh định tiết diện hộp Điều kiện: φc = 0,9 – hệ số sức kháng As – diện tích tiết diện nguyên K = 0,75 – hệ số chiều dài  rs , l – bán kính quán tính chiều dài   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 46 1/14/2016 Kiểm toán tiết diện chịu nén + uốn  Tương tự tiết diện chịu kéo + uốn S – mô men chống uốn – mô men quán tính trục vuông góc với phương uốn  A – diện tích bao quanh đường tim tạo thành tiết diện   Iy Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 44 1/14/2016 Sức kháng uốn danh định tiết diện hộp Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 47 1/14/2016 Kiểm tra giới hạn mỏi  Điều kiện: ∆f – biên độ ứng suất tải trọng mỏi (hoạt tải hệ số quy định tính mỏi)  (∆F)n – sức kháng mỏi danh định  l – chiều dài không liên kết phương vuông góc với phương chịu uốn  , b – bề dày tạo thành tiết diện khoảng cách tĩnh chúng  E – mô đun đàn hồi vật liệu  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 45 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 48 1/14/2016 Tính mối nối liên kết vào nút Kiểm tra giới hạn mỏi  Sức kháng mỏi danh định:      A – số phụ thuộc chi tiết kết cấu (Mpa3) (∆F)TH – giới hạn mỏi (cho bảng) N – số chu kỳ ứng suất suốt thời kỳ sử dụng công trình Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 49 1/14/2016 Kiểm tra giới hạn mỏi  Tính số đinh (bu lông) liên kết vào nút Kiểm toán sức kháng nút n – số chu kỳ ứng suất xe tải chạy qua cầu, lấy từ bảng  (ADTT)SL – số xe tải xe ngày đêm, quy định tiêu chuẩn  ADTT – số xe tải theo chiều  p – hệ số phân bố xe tải xe đơn (tra bảng)  50 1/14/2016 Chiều dài tự Thanh biên, xiên gối, đứng gối: chiều dài hình học  Thanh xiên, đứng khác xét uốn: - Trong mặt phẳng dàn: 0,8 chiều dài hình học - Ra mặt phẳng dàn: khoảng cách điểm mà liên kết phương ngang - Ra mặt phẳng dàn: 0,7 chiều dài hình học, giao với khác  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 52 1/14/2016 Số đinh liên kết vào nút Số chu kỳ ứng suất: Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 51 1/14/2016 Pr – sức kháng  Rr – sức kháng đinh    φ = 1,0 bu lông cường độ cao Rn – sức kháng danh định Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 53 1/14/2016 Các mặt cắt cần kiểm toán nút Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 54 1/14/2016 Kiểm tra kéo rách nút    Kiểm tra nút chịu uốn + kéo Điều kiện: Pu – lực dọc Rr – sức kháng kéo rách nút Avg , Avn – diện tích nguyên diện tích thực dọc theo mặt phẳng chịu ứng suất cắt (mm2)  Atg , Atn – trên, dọc theo mặt phẳng chịu ứng suất kéo  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 55 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 58 1/14/2016 Kiểm tra kéo rách nút Fy , Fu − cường độ chảy cường độ kéo nhỏ quy định vật liệu liên kết (MPa)  φbs = 0,8 − hệ số sức kháng cắt khối  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 56 1/14/2016 Kiểm tra nút chịu cắt 3–3  Điều kiện:  A – diện tích tiết diện nút chịu cắt Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 57 1/14/2016 10 Dầm ngang Chương 3: Cấu tạo tính toán hệ dầm mặt cầu Sơ đồ tính dầm đơn giản có nhịp khoảng dàn chủ  Tĩnh tải từ mặt cầu, truyền qua dầm dọc xống dầm ngang lực tập trung  Tĩnh tải lên dầm ngang phân bố dầm dọc đặt gần dầm dọc  Phải xếp xe vào vị trí bất lợi phương dọc cầu để xác định lực lớn lên dầm ngang  Xếp tải lên phương ngang cầu để tính nội lực dầm ngang  Dầm dọc Dầm ngang  Liên kết dầm dọc vào dầm ngang  Liên kết dầm ngang vào dàn chủ   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Dầm dọc 1/14/2016 Liên kết dầm dọc vào dầm ngang Đỡ mặt cầu truyền tải trọng xuống dầm ngang  Cấu tạo tính toán tương tự cầu dầm thép  Tuỳ theo hình thức liên kết dầm dọc vào dầm ngang mà chọn sơ đồ tính dầm liên tục hay dầm đơn giản  Nhịp tính toán khoảng cách dầm ngang  Nếu dầm ngang đặt gần nhau, không cần bố trí dầm dọc  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Dầm dọc đặt chồng lên dầm ngang Dầm dọc dầm ngang có biên mức  Biên dầm dọc mức thấp biên dầm ngang   1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Dầm dọc chồng lên dầm ngang Dầm ngang Được bố trí nút dàn chủ Tiết diện hình chữ I  Nhịp dầm khoảng cách tim dàn chủ    = ÷ Dầm ngang vị trí gối cầu phải xét tới khả kích dàn  Khi dàn chủ đặt xa nhau, thay dầm ngang dàn ngang  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Cấu tạo đơn giản, lắp ráp dễ dàng Dầm dọc liên tục  Chiều cao kiến trúc lớn   1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Liên kết dầm dọc vào dầm ngang Dầm dọc mức với dầm ngang    Chiều cao kiến trúc nhỏ Liên kết chắn Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Liên kết dầm dọc vào dầm ngang Nhóm đinh n1 chịu lực S  Nhóm đinh n2 chịu lực V  Nhóm đinh n3 chịu lực V Nội lực đinh làm việc nặng nhất: 10 1/14/2016 Liên kết dầm dọc vào dầm ngang  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  1/14/2016 Liên kết dầm dọc vào dầm ngang   Nhóm đinh nV chịu lực S AV Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  Diện tích tiết diện: Mô men tĩnh tiết diện trục qua đinh cùng:  1/14/2016 11 1/14/2016 Liên kết dầm dọc vào dầm ngang  Mô men uốn S AV: Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bản cá đinh tán liên kết thép đầu dầm vào thép góc liên kết làm việc với Mô men quán tính tiết diện: Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 12 1/14/2016 Liên kết dầm dọc vào dầm ngang Nội lực cá:  Nội lực đinh mô men M:    Liên kết dầm ngang vào dàn chủ dễ dàng có chuyển vị xoay  Tại gối dầm ngang, coi M =  Liên kết dầm ngang lên dàn chủ tính với phản lực V = V0  Số đinh liên kết:  Nội lực đinh lực cắt V: Nội lực tổng cộng đinh cùng:   13 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Liên kết dầm ngang vào dàn chủ Dầm dọc liên kết hàn với dầm ngang Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 16 1/14/2016 Tính dầm ngang đầu dàn theo điều kiện kích dàn  14 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng m2 = 0,85 cho đinh liên kết vào dàn chủ m2 = 0,90 cho đinh liên kết vào sườn dầm ngang Các dầm ngang nút có bố trí gối cầu phải tính toán chịu lực kích nâng kết cấu nhịp Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 17 1/14/2016 Liên kết dầm ngang vào dàn chủ Cấu tạo góc để tăng diện bố trí đinh  Trong sườn dầm ngang phải đủ bố trí 60-70% số đinh  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 15 1/14/2016 Chương 4: Cấu tạo tính toán hệ liên kết Khái niệm Cấu tạo hệ liên kết dọc  Cấu tạo hệ liên kết ngang  Tính toán hệ liên kết Các kiểu hoa dàn hệ liên kết dọc      Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Dàn tam giác Dàn hai chéo Dàn trám Dàn kiểu chữ K Khoang hệ liên kết dọc thường trùng với khoang giàn chủ Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  1/14/2016 Khái niệm hệ liên kết Có tác dụng liên kết dàn chủ, tạo thành kết cấu không gian cứng, không biến hình  Chịu tải trọng nằm ngang tác dụng theo phương ngang cầu  Phân phối tải trọng thẳng đứng dàn chủ  Hệ liên kết dọc bố trí mức biên biên dàn chủ  Các biên hệ liên kết dọc biên dàn chủ  Có cấu kiện vừa thuộc hệ liên kết dọc, vừa thuộc hệ liên kết ngang hoặc/và hệ dầm mặt cầu  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  1/14/2016 Các kiểu hoa dàn hệ liên kết dọc Khái niệm hệ liên kết Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  1/14/2016 Kết cấu nhịp có nhiều dàn chủ (cầu có đường xe chạy trên) Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Hệ liên kết ngang Bố trí mặt phẳng đứng xiên dàn chủ  Hai đầu dàn có cổng cầu, để truyền lực từ hệ liên kết dọc xuống gối cầu  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Vận tốc gió thiết kế Liên kết ngang kết cấu nhịp có đường xe chạy  Hai dàn chủ gần  Hai dàn chủ xa  Nhiều dàn chủ Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng V = VB.S VB – vận tốc gió giật giây với chu kỳ xuất 100 năm, thích hợp với vùng tính gió vị trí cầu  S – hệ số điều chỉnh khu vực chịu gió độ cao mặt cầu  1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 10 1/14/2016 VB S để tính vận tốc gió thiết kế Tiết diện hệ liên kết Tiết diện liên kết vào nút nằm ngang  Tiết diện liên kết vào hai nút nằm ngang  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 11 1/14/2016 Tải trọng gió lên kết cấu nhịp Tính toán hệ liên kết Đối với kết cấu nhịp kiểu dàn, lực gió tính toán cho phận cách riêng rẽ  Gió ngang lên diện tích chắn gió At (m2): PD = .0,0006 V2 At Cd  1,8 At (kN)  Cd – hệ số cản, phụ thuộc kiểu lan can, tiết diện dàn, số lượng dàn chủ  Hệ số tải trọng gió:  = 1,4 Khi tính theo TTGHCĐ II  = 0,4 Khi tính theo TTGHCĐ III  Vận tốc gió thiết kế Tải trọng gió lên kết cấu nhịp  Tải trọng gió lên xe  Lực gió truyền lên hệ liên kết dọc  Tính hệ liên kết dọc  Tính cổng cầu   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 12 1/14/2016 Hệ số cản gió  Hệ số cản gió Đối với dầm dọc, mặt cầu, lan can đặc: b  Chiều rộng toàn cầu bề mặt lan can (mm)  d  Chiều cao chắn gió (mm)   13 1/14/2016 Hệ số cản gió   Ai  Diện tích hình chiếu cấu kiện thứ i lên mặt phẳng đón gió dàn  A  Diện tích giới hạn đường bao dàn  14 1/14/2016 Hệ số cản gió  Số Rây non: W0  Áp lực gió (daN/m2), tính theo vận tốc gió  k  Hệ số thay đổi áp lực động, phụ thuộc chiều dài dàn  L (m) k  1,00 1,07 10 1,18   Hệ số tải trọng gió 15 1,24 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 20 1,29 30 1,37 17 1/14/2016 Hệ số cản gió Đối với dàn làm từ thép hình: Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 16 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Hệ số cản gió Hệ số cản dàn tính khi: Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  = 0,001m  mức độ mấp mô bề mặt d  đường kính ống  Re  Số Rây non   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Đối với dàn làm từ thép ống tròn: Cd xác định theo biểu đồ 15 1/14/2016  Đối với dàn phẳng độc lập:  Cdi  Hệ số cản cấu kiện thứ i Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 18 1/14/2016 Hệ số cản gió    Lực gió truyền lên hệ liên kết dọc Đối với dãy dàn song song: Trong cầu có hai hệ liên kết dọc  hệ chịu 60% áp lực gió lên giàn chủ;  Áp lực gió truyền lên hệ mặt cầu, lan can lên xe truyền 80% lên hệ liên kết dọc biên có đường xe chạy 40% liên hệ liên kết dọc biên lại  Trong cầu có hệ liên kết dọc có mặt cầu bê tông cốt thép thay cho hệ liên kết dọc, chúng chịu toàn tải trọng gió  Dàn thứ có Cd1 lấy theo dàn độc lập Dàn thứ dàn tiếp theo: 19 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Hệ số cản gió  Đối với dàn thép ống: Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 22 1/14/2016 Dàn có đường xe chạy Re  4×105  = 0,95 Hệ liên kết dọc trên, gió thổi lên kết cấu: Wtr,D = (0,6Cd1.h1+ 0,8Cd2.h2+ 0,8Cd3.h3)W0  Gió thổi lên xe: Wtr,L = 0,8PL  Hệ liên kết dọc dưới: thay hệ số 0,8 0,4  20 1/14/2016 Tải trọng gió lên xe Để tính theo trạng thái giới hạn cường độ III: gió thổi đồng thời lên xe lên kết cấu nhịp  Gió ngang 1,5 kN/m đặt cao độ 1800 mm so với mặt đường xe chạy  Hệ số tải trọng gió  = 1,0 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 23 1/14/2016 Dàn có đường xe chạy  Hệ liên kết dọc dưới, gió thổi lên kết cấu: Wd,D = [(0,6Cd1.h1+ 0,8d2.h2+ 0,8(Cd3Cd1)h3]W0  Gió thổi lên xe: Wd,L = 0,8PL  Hệ liên kết dọc trên: thay hệ số 0,8 0,4  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 21 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 24 1/14/2016 Tính nội lực hệ liên kết dọc Vẽ đường ảnh hưởng nội lực Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu nhịp WD chất lên toàn ĐAH  Tải trọng gió tác dụng lên xe WL chất lên phần có diện tích lớn ĐAH  Các biên hệ liên kết dọc đồng thời biên dàn chủ, nội lực gió đem cộng với nội lực tĩnh tải (và hoạt tải) thẳng đứng gây Tính cổng cầu  Khi phần cổng cầu có dạng dầm:  Lực dọc chân khung:   Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 25 1/14/2016  Có N tính lực dọc cổng cầu Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 28 1/14/2016 Lực gió truyền lên cổng cầu   Chỉ tính với kết cấu nhịp có đường xe chạy Tải trọng gió ngang từ hệ liên kết dọc tác dụng lên cổng cầu: Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 26 1/14/2016 Tính cổng cầu  Sơ đồ tính khung có ngàm chân  Vị trí điểm có mô men uốn 0:  Có l0 tính mô men uốn chân khung Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 27 1/14/2016 Bố trí gối cầu mặt Chương 5: Gối cầu thép Khái niệm Bố trí gối cầu  Cấu tạo gối cầu  Tính toán gối cầu   1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Cấu tạo gối cầu thép Khái niệm Định nghĩa Chức gối cầu  Phân loại gối cầu  (Đã giới thiệu học phần Thiết kế Xây dựng cầu Bê tông cốt thép) Gối tiếp tuyến Gối lăn  Gối quay     1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bố trí gối cầu mặt     Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Gối quay Cầu không rộng (12-15m) Cầu rộng 15m Có gối di động theo phương Con quay Khớp  Con quay  Gối di động theo đường chéo  1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Con lăn Thớt gối  Bu lông neo   1/14/2016 Tính gối cầu thép   Tính lăn  Tính quay di động Tính quay cố định    Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Độ dịch chuyển lăn: 1/14/2016 k, ak – số lăn khoảng cách chúng c – đoạn dự trữ: không nhỏ 50 mm Xác định độ dịch chuyển gối theo phương dọc cầu  Tính lăn  Tính quay  Tính thớt  Tính quay 10 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Tính lăn Tính quay di động Chiều dài cần thiết quay thớt dưới:  Lực đè lên lăn cùng:  Điều kiện:  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Độ dịch chuyển gối theo phương dọc cầu   – khoảng cách  LK – chiều dài lăn lăn đối xứng Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 11 1/14/2016 Tính quay thớt Do nhiệt độ: Do biến dạng tác dụng hoạt tải:  L – chiều dài nhịp   – ứng suất trung bình biên (cùng mức với gối cầu) hoạt tải gây  Bố trí gối cầu cho chuyển dịch tối đa phía  = (1+2)/2  Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1/14/2016 Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 12 1/14/2016 [...]... cùng:   13 1/14 /20 16 Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Liên kết dầm ngang vào dàn chủ Dầm dọc liên kết hàn với dầm ngang Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 16 1/14 /20 16 Tính dầm ngang đầu dàn theo điều kiện kích dàn  14 1/14 /20 16 Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng m2 = 0,85 cho các đinh liên kết vào dàn chủ m2 = 0,90 cho các đinh liên kết vào sườn dầm ngang... liên kết ngang  Tính toán hệ liên kết Các kiểu hoa dàn của hệ liên kết dọc      Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1 1/14 /20 16 Dàn tam giác Dàn hai thanh chéo Dàn quả trám Dàn kiểu chữ K Khoang của hệ liên kết dọc thường trùng với khoang giàn chủ Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  2 1/14 /20 16 Khái niệm về hệ liên kết Có tác dụng liên kết các dàn chủ, tạo thành kết cấu. .. 1/14 /20 16 Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 10 1/14 /20 16 VB và S để tính vận tốc gió thiết kế Tiết diện thanh hệ liên kết Tiết diện thanh liên kết vào một bản nút nằm ngang  Tiết diện thanh liên kết vào hai bản nút nằm ngang  Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 8 1/14 /20 16 11 1/14 /20 16 Tải trọng gió lên kết cấu nhịp Tính toán hệ liên kết Đối với kết cấu nhịp kiểu dàn, lực gió... liên kết Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  3 1/14 /20 16 Kết cấu nhịp có nhiều dàn chủ (cầu có đường xe chạy trên) Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 5 1/14 /20 16 Hệ liên kết ngang Bố trí trong mặt phẳng các thanh đứng hoặc thanh xiên của dàn chủ  Hai đầu dàn có cổng cầu, để truyền lực từ hệ liên kết dọc trên xuống gối cầu  Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng. .. gối cầu còn phải được tính toán chịu lực kích nâng kết cấu nhịp Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 17 1/14 /20 16 Liên kết dầm ngang vào dàn chủ Cấu tạo bản góc để tăng diện bố trí đinh  Trong sườn dầm ngang phải đủ bố trí 60-70% số đinh  Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 15 1/14 /20 16 3 Chương 4: Cấu tạo và tính toán hệ liên kết Khái niệm Cấu tạo hệ liên kết dọc  Cấu tạo... Liên kết chắc chắn Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 7 1/14 /20 16 Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Liên kết dầm dọc vào dầm ngang Nhóm đinh n1 chịu lực S  Nhóm đinh n2 chịu lực V  Nhóm đinh n3 chịu lực V Nội lực trong đinh làm việc nặng nhất: 10 1/14 /20 16 Liên kết dầm dọc vào dầm ngang  Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  8 1/14 /20 16 Liên kết dầm dọc vào... toán gối cầu   1 1/14 /20 16 Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Cấu tạo gối cầu thép Khái niệm Định nghĩa Chức năng của gối cầu  Phân loại gối cầu  (Đã giới thiệu ở học phần Thiết kế và Xây dựng cầu Bê tông cốt thép) Gối tiếp tuyến Gối con lăn  Gối con quay     2 1/14 /20 16 Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Bố trí gối cầu trên mặt bằng     Bộ môn Cầu và Công trình... phương ngang cầu để tính nội lực trong dầm ngang  Dầm dọc Dầm ngang  Liên kết dầm dọc vào dầm ngang  Liên kết dầm ngang vào dàn chủ   Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 1 1/14 /20 16 Dầm dọc 4 1/14 /20 16 Liên kết dầm dọc vào dầm ngang Đỡ bản mặt cầu và truyền tải trọng xuống các dầm ngang  Cấu tạo và tính toán tương tự cầu dầm thép  Tuỳ theo hình thức liên kết dầm dọc vào dầm ngang... đường xe chạy và 40% liên hệ liên kết dọc ở biên còn lại  Trong cầu chỉ có một hệ liên kết dọc hoặc có bản mặt cầu bê tông cốt thép thay cho hệ liên kết dọc, thì chúng sẽ chịu toàn bộ tải trọng gió  Dàn thứ nhất có Cd1 lấy theo một dàn độc lập Dàn thứ 2 và các dàn tiếp theo: 19 1/14 /20 16 Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Hệ số cản gió  Đối với dàn thép ống: Bộ môn Cầu và Công trình... phương ngang cầu  Phân phối tải trọng thẳng đứng giữa các dàn chủ  Hệ liên kết dọc được bố trí ở mức biên trên và biên dưới dàn chủ  Các thanh biên của hệ liên kết dọc cũng chính là các thanh biên của dàn chủ  Có cấu kiện vừa thuộc hệ liên kết dọc, vừa thuộc hệ liên kết ngang hoặc /và hệ dầm mặt cầu  Bộ môn Cầu và Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng  4 1/14 /20 16 Các kiểu hoa dàn của hệ liên kết dọc ... cầu dàn thép Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng Dàn chủ Hệ mặt cầu 21 Dầm ngang 22 Dầm dọc 23 Bản mặt cầu Hệ liên kết 31 32 33 34 Ngang Dọc Dọc Cổng cầu 10 1/14 /20 16 Các phận KCN cầu. .. môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 19 1/14 /20 16 20 1/14 /20 16 Các sơ đồ cầu dàn thép Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 22 1/14 /20 16 Cầu có đường xe chạy Các sơ đồ cầu dàn thép. .. Trường ĐH Xây dựng 1/14 /20 16 Phạm vi sử dụng cầu dàn thép Bộ môn Cầu Công trình ngầm Trường ĐH Xây dựng 11 1/14 /20 16 Các phận KCN cầu dàn Cầu dàn thép kinh tế chiều dài nhịp L > 6080m cầu ôtô