Nói chung tiết diện các thanh phân ra làm hai loại: lọai 1 thành đứng và loại 2 thành đứng. thành đứng.
Loại mặt cắt 1 thành đứng
Các thanh thuộc loại tiết diện một thành đứng chỉ có môt nhánh, cầu tạo đơn giản và bảo đảm đ−ợc sự làm việc đồng đều toàn bộ tiết diện d−ới tác dụng của nội lực. Tuy và bảo đảm đ−ợc sự làm việc đồng đều toàn bộ tiết diện d−ới tác dụng của nội lực. Tuy vậy loại tiết diện một thành đứng chỉ dùng trong những giàn nhịp nhỏ không quá 40 - 50 m, vì loại tiết diện này không thể cấu tạo đ−ơc những thanh lớn có độ cứng cần thiết cho những giàn nhịp lớn.
Th−ờng các thanh biên có mặt cắt chữ T, với các thanh biên chịu nén có khi còn bố trí thêm thép góc ở đầu bản đứng để bảo đảm ổn định cho bản này. Thành đứng của bố trí thêm thép góc ở đầu bản đứng để bảo đảm ổn định cho bản này. Thành đứng của tiết diện chữ T phải t−ơng đối chắc chắn để có thể cho cac thanh xiên và thanh đứng nối vào, đồng thời cũng tránh hiện t−ợng chịu ứng suất quá lớn do phải tiếp nhận nội lực từ các thanh đó truyền sang cho toàn tiết diện thanh biên.
Các dạng mặt cắt thanh có một thành đứng
Để nối vào bản đứng của thanh biên giữa các thanh đứng và thanh xiên phải trừ khe hở bằng bề dày bản đứng của thanh biên, nếu mặt cắt có bản đứng ở giữa thì bề khe hở bằng bề dày bản đứng của thanh biên, nếu mặt cắt có bản đứng ở giữa thì bề dày bản đứng này phải đúng bằng bề dày bản đứng của thanh biên. Đối với những thanh biên chịu ép ng−ời ta còn cấu tạo thép góc nẹp để tăng c−ờng ổn định cho bản đứng. Để cho cấu tạo đ−ợc thuận tiện, kích th−ớc của các thép góc và bề dày của bản đứng nên giữ không đổi cho tất cả các thanh biên trên hoặc biên d−ới. Muốn tăng tiết diện, ng−ời ta thêm các bản ngang và tăng chiều cao bản đứng.
Loại tiết diện một thành đứng có khuyết điểm chủ yếu là độ cứng nhỏ khi xét ôn định ra ngoài mặt phẳng của giàn, vì thế đối với các giàn lớn, nội lực và chiều dài của định ra ngoài mặt phẳng của giàn, vì thế đối với các giàn lớn, nội lực và chiều dài của thanh lớn thì loại tiết diện này trở thành không thích hợp và đ−ợc thay thế bằng loại tiết diện có hai thành đứng.
Loại mặt cắt 2 thành đứng
Thanh tiết diện hai thành đứng gồm có hai nhánh ghép lại với nhau bằng các bản chắn ngang và bản giằng hoặc thanh giằng. Đối với loại tiết diện này có thể dễ dàng chắn ngang và bản giằng hoặc thanh giằng. Đối với loại tiết diện này có thể dễ dàng cấu tạo những thanh có tiết diện và mô men quán tính cần thiết, cho nên thích hợp với nh−ng thanh của giàn nhịp lớn.
74/96 Tiết diện hai thành đứng chia ra lam ba kiểu chính là: Tiết diện kiểu chữ H; tiết diện hình hộp có các thép góc quay ra ngoài và tiết diên kiểu hình hộp có các thép góc quay vào trong.
Tiết diện chữ H gồm có 4 thép góc và bản ngang ghép giữa chúng. Khi thay đổi diện tích tiết diện các thanh biên t−ơng ứng với nội lực trong các khoang, ng−ời ta táp diện tích tiết diện các thanh biên t−ơng ứng với nội lực trong các khoang, ng−ời ta táp thêm các bản đứng vào hai bên.
Mặt cắt hình chữ H có −u điểm cấu tạo đơn giản, các đinh tán đều có thể tán ghép bằng máy. Các lỗ đinh khoan sẵn cho mối nối lắp ráp ngoài công tr−ờng cũng ghép bằng máy. Các lỗ đinh khoan sẵn cho mối nối lắp ráp ngoài công tr−ờng cũng khoan đ−ợc theo bản mẫu. Bên cạnh đó lại không phải cấu tạo các thanh giằng và bản giằng và bản chắn ngang nh− vậy tiết kiệm đ−ợc thép. Tuy vậy mặt cắt này cũng có nh−ợc điểm là ban thép ngang và các thép góc tạo thành lòng máng chứa n−ớc và tích tụ rác bẩn dễ gây thiệt hại hiện t−ợng rỉ, dễ bị đọng n−ớc nhất là ở các thanh biên, khắc phục nh−ợc điểm này trên bản nằm ngang ng−ời ta khoét các lỗ thoát n−ớc có đ−ờng kính 40ữ50mm
Các dạng mặt cắt có hai thành đứng
Mặt cắt hình hộp gồm hai nhánh riêng biệt nên phải dùng bản giằng hoặc bản khoét lỗ để liên kết chúng lại thành một mặt cắt cho chúng cùng chịu lực với nhau. khoét lỗ để liên kết chúng lại thành một mặt cắt cho chúng cùng chịu lực với nhau. Mặt cắt hình hộp hay đ−ợc dùng cho thanh biên d−ới và thanh xiên nh−ng cũng có khi dùng cho thanh biên trên. Ưu điểm của mặt cắt hình hộp là có khả năng tăng diện tích nhiều hơn mặt cắt H, dùng cho những thanh chịu lực nén lớn và thanh dài thì rất có lợi. Tuy vậy, mặt cắt này có nh−ợc điểm là tốn thép cho bản giằng và việc tán đinh khó khăn hơn ở mặt cắt H.
Tóm lại, trong các kết cấu nhịp cầu giàn có chiều dài trung bình trở lại thì tiết diện kiểu chữ H là hợp lý nhất, còn đối với các kết cấu nhịp lớn có các thanh dài thì diện kiểu chữ H là hợp lý nhất, còn đối với các kết cấu nhịp lớn có các thanh dài thì
nên dùng tiết diện kiểu hình hộp: tiêt diện hình hộp có thép góc quay ra ngoài và bản ngang đậy ở trên sẽ dùng cho các thanh biên trên và thanh xiên ở gối, tiết diện không ngang đậy ở trên sẽ dùng cho các thanh biên trên và thanh xiên ở gối, tiết diện không có bản ngang đậy trên sẽ dùng cho các thanh biên d−ới và thanh xiên. Tuy nhiên cũng có thể giải quyết theo ph−ơng án hỗn hợp là một số thanh làm theo tiết diện chữ H (ví dụ các thanh xiên chịu kéo và thanh đứng) và một số thanh làm theo tiết diện hình hộp (các thanh xiên chịu ép và các thanh biên).
Các kích th−ớc chính của tiết diện thanh trong giàn là chiều cao (kích th−ớc theo chiều trong mặt phẳng của giàn) và chiều rộng. Những kích th−ớc này xác định trên cơ chiều trong mặt phẳng của giàn) và chiều rộng. Những kích th−ớc này xác định trên cơ sở sử dụng vật liệu sao cho lợi nhất và theo một số yêu cầu về cấu tạo và chế tạo. Đối với cá thanh chịu ép lơn nh− các thanh biên trên ở khoang giữa, các thanh xiên ở gối thì nên thiết kế sao cho độ cứng của thanh khi xét ổn định trong và ngoài mặt phẳng của giàn t−ơng đối xấp xỉ nhau. Các thanh có tiêt diện hình hộp phải đảm bảo dễ sơn và cạo rỉ, dễ tán đinh trong lòng tiết diện thanh, nh− vậy phải đảm bảo khoảng cách giữa hai thành đứng không nhỏ hơn 400mm; tr−ờng hợp các thanh nhỏ và lòng tiết diện không sâu lắm thì không nhỏ hơn 300 mm, khoảng cách tĩnh giữa mép các thép góc của tiết diện hình hộp có thép góc quay vào trong thì không đ−ợc nhỏ hơn 200 mm.
Chiều cao tiết diện thành phụ thuộc diện tích tiết diện và sự thay đổi tiết diện các thanh trong các khoang của giàn (đối với các thanh biên), nh−ng không nên chọn lớn thanh trong các khoang của giàn (đối với các thanh biên), nh−ng không nên chọn lớn hơn 1/15 chiều dài thanh để đảm bảo giả thiết liên kết nút theo kiểu khớp khi tính toán nội lực. Nếu không tuân theo điều kiện đó thì trong tính toán nhất thiết phải tính theo sơ đồ nút cứng
2.2 Cấu tạo thanh giằng, bản giằng và bản khoét lỗ
Với những thanh có hai nhánh để tiện liên kết thành một tiết diện cùng làm việc với nhau ng−ời ta th−ờng dùng bản giằng, thanh giằng hay bản khoét lỗ. nhau ng−ời ta th−ờng dùng bản giằng, thanh giằng hay bản khoét lỗ.
Bản giằng
Quy trình 79 quy định đối với cầu ôtô và cầu thành phố cho các thanh chịu nénvà vừa chịu nén vừa chịu kéo của giàn chủ bề dày δ của bản giằng không đ−ợc nhỏ và vừa chịu nén vừa chịu kéo của giàn chủ bề dày δ của bản giằng không đ−ợc nhỏ hơn
45 1
khoảng cách tim hai hàng đinh gần nhau nhất trên hai nhánh thanh để bảo đảm ổn định cục bộ. Mặt khác bề dày của nó cũng không đ−ợc ≤ 8mm đối với thanh đảm ổn định cục bộ. Mặt khác bề dày của nó cũng không đ−ợc ≤ 8mm đối với thanh chịu lực chính của kết cấu.
c
b
a
76/96 Chiều dài (a) của bản giằng theo chiều dọc trục thanh không đ−ợc nhỏ hơn 0.75b.
Các thanh chịu nén và vừa chịu nén vừa chịu kéo chiều dài của hai bản giằng ở hai đầu nên lấy lớn hơn 1.7 lần chiều dài các bản giằng ở giữa, còn với các thanh chỉ hai đầu nên lấy lớn hơn 1.7 lần chiều dài các bản giằng ở giữa, còn với các thanh chỉ chịu kéo nên lớn hơn 1.3 lần. Các bản giằng này nên đ−a sát vào gần nút nh−ng không gây khó khăn đến việc tán đinh. Tác dụng của bản giằng làm cho hai nhánh thanh chịu lực đồng đều hơn, đồng thời khắc phục mômen do liên kết các nhánh thanh vào mút không đối xứng.
Cự ly giữa các đinh tán không lớn hơn 120mm, khoảng cách (c) giữa các bản giằng cho thanh chịu kéo lấy bằng 2b, đối với thanh chịu nén xá định theo tính toán. giằng cho thanh chịu kéo lấy bằng 2b, đối với thanh chịu nén xá định theo tính toán.
Thanh giằng
QT 79 quy định góc xiên của các thanh chéo thuộc hệ thanh giằng đối với trục thanh nên lấy không nhỏ hơn 45o khi dùng hệ thanh giằng kép và khoảng 60o khi dùng thanh nên lấy không nhỏ hơn 45o khi dùng hệ thanh giằng kép và khoảng 60o khi dùng hệ thanh giằng đơn. Nên cố gắng cấu tạo sao cho trục thanh giằng và nhánh thanh giao nhau tại một điểm.
Các thanh liên kết bằng thanh giằng cũng nên có hai bản giằng loại to ở hai đầu. đầu.
Cấu tạo thanh giằng
a
b
Bản khoét lỗ
Bản khoét lỗ th−ờng đ−ợc dùng trong các thanh hàn để thay thế cho bản giằng và thanh giằng. Khác với thanh giằng và bản giằng, bản khoét lỗ cũng là một thành phần của thanh.
Trong các thanh kể cả thanh liên kết bằng thanh giằng, bản giằng khi thanh chịu nén để tiết diện thanh không bị méo đi ng−ời ta còn cấu tạo thêm bản chắn ngang ở đầu và ở giữa thì cứ cách 3m lại bố trí một bản chắn ngang. Với thanh chịu kéo chỉ cần đặt bản chắn ngang ở hai đầu. 480 640 800 530 450 Bản nút 70 65 2 70 340
Cấu tạo bản khoét lỗ
ò 3. Nút liên kết trong giàn - Khái niệm - Khái niệm