Liên kết đồng mức

Liên kết đồng mức là liên kết sao cho biên trên của dầm dọc và dầm ngang đặt ngang bằng nhau. Cách này áp dụng phổ biến nhất vì:

• Chiều cao kiến trúc nhỏ mà kết cấu lại vững chắc.

• Bản mặt cầu trong trường hợp này kê lên hệ thống dầm dọc + dầm ngang cũng dễ dàng hơn.

• Biên trên của dầm dọc được nối liền bằng bản con cá nên đảm bảo cho dầm làm việc có tính liên tục.

b1. Liên kết dùng bản con cá ở biên trên

Liên kết này yếu khơng chịu được mơmen (thực chất lên kết có mơmen nhưng rất nhỏ). Bản con cá chỉ giữ cho đinh không bị rứt đầu đinh.

Số lượng đinh liên kết: n

Qg

m2 .Sd

hoặc có thể tính theo diện tích: n

Qg

m .R

2 0 Trong đó:

+Qg: lực cắt ở gối của dầm dọc khi coi dầm dọc là dầm đơn giản. +m2: hệ số điều kiện làm việc được lấy bằng 0,7

+[S]đ: khả năng chịu lực của 1 đinh

+  : số đinh trên 1 đơn vị diện tích (được tra bảng) +R0: cường độ tính tốn của thép làm dầm.

Hình 2-39: Cấu tạo liên kết dùng bản con cá

b2. Liên kết dùng bản con cá ở biên trên và biên dưới

Liên kết này nhờ có bản con cá làm dầm dọc làm việc gần với dầm liên tục, liên kết chịu mơmen gối. Tồn bộ mơmen uốn Mg tại gối dầm dọc do 2 bản con cá trên và dưới chịu, cịn lực cắt Qg sẽ do thép góc liên kết ở sườn dầm chịu.

Số đinh liên kết trên thép góc ở sườn dầm:

+ Số đinh liên kết giữa thép góc và sườn dầm dọc: n2 

Qg

m2 .R0

+ Số đinh liên kết giữa thép góc và dầm ngang được tính: Khi dùng bulơng cường độ cao: n3 2.n2 2 Khi dùng đinh tán thì tính như trên.

Tính bản con cá:

+ Nội lực trong bản con cá: S

M g

h

Trong đó:

h: chiều cao của dầm dọc, cũng như của dầm ngang.

δ: chiều dày bản con cá không nhỏ hơn 10mm và thường lấy khoảng 20mm. Trong cầu xe lửa khi có tà vẹt gỗ đặt trực tiếp lên dầm dọc thì dày khơng q 20mm.

Mg: mômen tại gối dầm dọc, được lấy bằng 0,6 mômen tại giữa nhịp dầm dọc.

+ Kiểm tra ứng suất của bản con cá:

Fgi

với Fgic là diện tích giảm yếu của bản con cá.

+ Số lượng đinh để liên kết bản con cá vào dầm dọc: n1. m1 .Fgic 2 Trong đó:

m2: hệ số điều kiện làm việc được lấy bằng 1,0 đối với đinh tán và 0,9 đối với bulông cường độ cao.

+ Ngồi ra cịn phải tính mỏi được tính với mômen mà các hệ số vượt tải đều lấy bằng 1.

b3. Liên kết dùng bản con cá và vai kê

a) Trường hợp vai kê liên kết tán đinh

b) Trường hợp vai kê liên kết hàn Hình 2-40. Liên kết có bản con cá và vai kê

Loại liên kết này chịu được mômen gối và thường hay áp dụng cho cầu ơtơ. Vai kê có thể liên kết với dầm dọc bằng đinh hoặc hàn.

* Trường hợp vai kê liên kết đinh:

Nội lực trong bản con cá, duyệt cường độ tiết diện và tính tốn số đinh hồn tồn tương tự như ở trường hợp trên. Số đinh nằm ngang liên kết giữa vai kê và dầm dọc lấy như đối với bản con cá.

Tính tốn số đinh liên kết giữa thép góc đứng với sườn dầm dọc và vai kê: 42

• Ta giả thiết rằng Qg phân phối đều cho tất cả các đinh trên thép góc liên kết với sườn dầm dọc và vai kê. Như vậy nếu ta gọi n là số đinh liên bố trí trên thép góc đứng và nv là số đinh liên kết giữa thép góc và vai kê thì phần phản lực truyền cho vai kê sẽ là Av:

Av n nv .Qg

• Dưới tác dụng Av và S, vai kê sẽ chịu mômen uốn:

M v Av .c S . z

Trong đó:

c: khoảng cách từ điểm đặt lực Av đến trục của các đinh liên kết thép góc đứng.

z: khoảng cách từ mức đặt lực S đến trọng tâm của các đinh liên kết với vai kê.

• Dưới tác dụng của các lực Av, S và Mv, nội lực lên đinh lớn nhất sẽ là: A2 S e 2 N   v   M . max  m ax  v 2   nv  nv ei  Trong đó:

ei: khoảng cách giữa các cặp đinh đối xứng nhau qua trọng tâm của các đinh liên kết với vai kê.

+emax: tính như trên nhưng đối với 2 đinh xa nhất. • Điều kiện kiểm tra: N maxSd

* Trường hợp vai kê liên kết hàn:

Trong liên kết này, đầu dầm dọc và vai kê được hàn với nhau tạo thành 1 khối thống nhất. Như vậy bản biên dưới của dầm dọc phải được khoét rãnh để tấm thép ở đầu dầm dọc đặt vào. Chính do cấu tạo như vậy ta có xem bản con cá và các đinh liên kết tấm thép đầu dầm vào thép góc liên kết cùng làm việc với nhau. Khi đó cách tính tốn như sau:

• Diện tích tiết diện của bản con cá và đinh liên kết: F Fgic n.d.v

Trong đó:Fgic là diện tích giảm yếu của bản con cá. n, d: số đinh và đường kính đinh. δv: chiều dày vai kê.

• Mơmen tĩnh của tiết diện đối với trục đi qua tâm đinh dưới cùng:

S  Fgic .e0 e1 n.d.v . e

21

• Khoảng cách từ trọng tâm của tiết diện đối với trục qua tâm đinh dưới cùng:

yd FS

• Mơmen qn tính tiết diện:

I  Fgic . yt2 d.vei2 n.d .v yd e1 2 22

Trong đó:

ei: khoảng cách giữa các cặp đinh đối xứng qua trọng tâm của các đinh. Nội lực trong bản con cá: S

M g

. y .F c

I

Nội lực trong đinh dưới cùng Nmax do mômen Mg và lực cắt Qg là:

  M g .d.v N M . y d  I  Nmax  2 2  Qg N M  NQ   NQ n 

Từ đó ta dễ dàng tính tốn số đinh liên kết bản con cá và kiểm tra lực tác dụng lên đinh dưới cùng như đã trình bày ở phần trước.