chuong-3-thiet-ke-cau-thep

TRƯỜNG……………………… KHOA…………………… THIẾT KẾ CẦU THÉP CHƯƠNG Chương 3: CẦU DẦM THÉP Giới thiệu chung Cấu tạo dầm thép Các phận cầu dầm thép Nguyên tắc bố trí dầm cầu ôtô Cầu dầm bê tông cốt thép liên hợp Tính toán cầu dầm thép April 17, 2011 Cầu dầm thép BÀI 1: GIỚI THIỆU CHUNG Khái niệm Các sơ đồ cầu dầm thép April 17, 2011 Cầu dầm thép Khái niệm • Nửa đầu kỷ XIX, sử dụng KCN dầm thép rộng rãi để bắc qua nhịp lớn • Bộ phận chịu lực dầm có sườn đứng dạng đặc • Cầu đường sắt, thường có hai dầm chủ • Cầu đường ô tô: số lượng dầm chủ nhiều xác định sở điều kiện kinh tế kỹ thuật April 17, 2011 Cầu dầm thép Khái niệm • Trong kết cấu nhịp cầu tối thiểu phải có hệ thống liên kết dọc liên kết ngang gối • Hệ liên kết dọc thứ hai liên kết ngang phạm vi nhịp có tác dụng – Tăng độ cứng kết cấu nhịp – Chịu tác động tải trọng lệch tâm tốt – Tăng cường ổn định cho cánh chịu nén April 17, 2011 Cầu dầm thép Các sơ đồ cầu dầm thép 2.1 Cầu dầm giản đơn 2.2 Cầu dầm liên tục 2.3 Cầu dầm mút thừa April 17, 2011 Cầu dầm thép 2.1 Cầu dầm giản đơn • Cầu dầm giản đơn thường dùng l ≤ 40-60m, nhịp l ≤ 25-30m kinh tế • Mặc dù có khối lượng thép lớn cấu tạo, thi công đơn giản nên giá thành rẻ • Nó áp dụng cho loại địa chất thích hợp cầu nhiều nhịp Cầu dầm giản đơn thường có chiều cao h không thay đổi April 17, 2011 Cầu dầm thép 2.2 Cầu dầm liên tục • Cầu dầm liên tục sử dụng nhịp l ≥ 50m – Khi nhịp l ≤ 50-60m làm chiều cao không đổi, – Khi nhịp lớn 60-80m cần làm chiều cao thay đổi dạng biên gãy khúc biên cong • Dầm liên tục thường làm số nhịp ≥ 3, nhịp biên nhỏ nhịp l1=(0.7-0.8)l2 mômen nhịp gần April 17, 2011 Cầu dầm thép 2.3 Cầu dầm mút thừa • Khi địa chất xấu khó dùng cầu liên tục, người ta dùng cầu dầm mút thừa • Ưu điểm gần cầu dầm liên tục có khớp nên chế tạo, thi cơng sử dụng bất lợi; có đường đàn hồi gãy khúc nên xe chạy khơng êm thuận • Cầu dầm mút thừa điều chỉnh nội lực ta thay đổi vị trí khớp April 17, 2011 Cầu dầm thép BÀI 2: CẤU TẠO DẦM THÉP • Tiết diện ngang dầm ghép • Sườn tăng cường April 17, 2011 Cầu dầm thép Tiết diện ngang dầm ghép • Có thể chế tạo từ thép tấm, thép góc thép T (làm nhiệm vụ cánh) liên kết với thép (làm nhiệm vụ bụng) để tạo thành tiết diện I • Ngồi cịn có dầm delta dầm ghép có cánh hình ống April 17, 2011 Cầu dầm thép 10 Sườn tăng cường • Sườn tăng cường phận dầm, thép hàn vào bụng để phân bố tải trọng, truyền lực cắt chống ổn định • Sườn tăng cường dạng ống có độ cứng chống xoắn tốt chế tạo phức tạp tốn • Sườn tăng cường đặt đứng ngang April 17, 2011 Cầu dầm thép 11 BÀI 3: CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU DẦM THÉP • Bản mặt cầu • Dầm dọc • Hệ liên kết ngang • Hệ liên kết dọc April 17, 2011 Cầu dầm thép 12 Bản mặt cầu • Loại thông dụng mặt cầu bê tông cốt thép liên hợp khơng liên hợp với dầm thép • Bản mặt cầu dầm liên tục kê dầm dọc chịu uốn ngang Do chịu mơmen dương nhịp mơmen âm dầm dọc April 17, 2011 Cầu dầm thép 13 Dầm dọc • Thường đặt cách có kích thước • Lực dầm dọc tĩnh tải hoạt tải phụ thuộc vào chiều dài nhịp khoảng cách chúng Nhìn chung dầm chịu tải trọng sau – Tải trọng thân tĩnh tải mặt cầu ký hiệu DC Phần tải trọng dành cho dầm nằm hai tim dầm dọc – Tải trọng tĩnh phần II: lớp áo đường, lan can, tay vịn,… ký hiệu DW – Hoạt tải, gồm xung kích April 17, 2011 Cầu dầm thép 14 Hệ liên kết ngang • Thường cấu tạo thép hình I, C, W khung ngang • Hệ liên kết ngang có tác dụng phân bố hoạt tải lên dầm dọc • Tác dụng phân bố tải trọng phụ thuộc vào độ cứng tương đối dầm dọc với ngang phương pháp liên kết chúng April 17, 2011 Cầu dầm thép 15 Hệ liên kết dọc • Hệ liên kết dọc chủ yếu chịu lực ngang tác dụng lên kết cấu nhịp • Ngồi hệ liên kết dọc liên kết ngang liên kết dầm chủ tạo thành khung khơng gian • Kết cấu nhịp kiểu dầm thường phải có hệ liên kết dọc đặt mặt phẳng cánh cánh • Đối với kết cấu nhịp có phận liên kết cứng với cánh dầm bỏ hệ liên kết dọc mặt phẳng April 17, 2011 Cầu dầm thép 16 Hệ liên kết dọc • Trong cầu đường sắt, dầm dọc hệ mặt cầu có nhịp lớn 3m khơng có mặt cầu phải có hệ liên kết dọc • Khi tà vẹt đặt trực tiếp lên dầm khoảng cách từ mặt nút hệ liên kết dọc đến đáy tà vẹt phải lớn 4cm • Các liên kết ngang coi hệ liên kết dọc • Hệ liên kết dọc cấu tạo dạng chéo, hai chéo, dạng chữ K April 17, 2011 Cầu dầm thép 17 BÀI 4: NGUYÊN TẮC BỐ TRÍ DẦM TRONG CẦU ÔTÔ • Một số dầm đặt cách song song với đỡ mặt cầu bê tông cốt thép • Bố trí hai dầm chủ đặt cách tương đối xa, đỡ dầm ngang • Một cách phân bố khác, hoạt tải truyền qua hệ thống dầm dọc phụ dầm ngang đến hai dầm chủ • Cũng bố trí khung dầm dọc phụ, cho phép khoảng cách dầm dọc phụ lớn hơn, phù hợp với nhịp April 17, 2011 Cầu dầm thép 18 BÀI 5: CẦU DẦM THÉP BÊ TƠNG CỐT THÉP LIÊN HỢP • Đặc điểm kết cấu liên hợp • Các phận cầu dầm thép BTCT liên hợp • Điều chỉnh ứng suất cầu dầm thép BTCT liên hợp April 17, 2011 Cầu dầm thép 19