9 tw tw tw tw Suờn tăng cuờng
3.3. Cấu tạo của hệ liên kết
Trong cầu dầm th−ờng có hai hệ liên kết: liên kết ngang bao gồm vách ngang, khung ngang và hệ liên kết dọc. Nhiệm vụ của hệ liên kết là:
- Liên kết các dầm chủ thành một hệ khơng gian, bảo đảm tính bất biến hình của hệ, tăng độ cứng ngang cho kết cấu nhịp.
- Chịu các tải trọng ngang: lực gió ngang cầu, lực động đất, lực ly tâm khi cầu trên đ−ờng cong…
- Truyền tải trọng ngang xuống gối. 3.3.1 Liên kết ngang
Liên kết ngang có thể là vách ngang hoặc khung ngang (hình 3-5).
a/ b/
Vách ngang
- Liên kết ngang có thể đặt ở đầu kết cấu nhịp và cách quãng theo nhịp (liên kết ngang trung gian).
- Sự cần thiết của liên kết ngang trung gian phải đ−ợc xem xét trong các giai đoạn vận chuyển, lao lắp và trong giai đoạn khai thác.
Việc nghiên cứu bao gồm các nội dung chính sau đây:
+ Truyền tải trọng ngang từ đáy dầm tới mặt cầu và từ mặt cầu truyền tới gối.
+ Sự ổn định của cánh d−ới dầm khi chịu nén d−ới tác dụng của tải trọng.
+ Sự ổn định của cánh trên dầm chủ khi ch−a hoàn thiện bản mặt cầu. + Sự phân bố của tĩnh tải và hoạt tải thẳng đứng cho các dầm vì liên kết ngang có tác dụng phân phối điều hịa tải trọng cho các dầm chủ.
- Các bộ phận của liên kết ngang phải đảm bảo điều kiện độ mảnh để tr−yền đ−ợc tải trọng ngang, cụ thể là:
+ Với các bộ phận chịu kéo
r
l ≤ 240, trong đó l là chiều dài khơng giằng (mm); r – bán kính quán tính nhỏ nhất (mm).
+ Với các bộ phận chịu nén
r l
K. ≤ 140, trong đó l và r nh− trên, cịn K là hệ số chiều dài hiệu dụng. Với liên kết bulông hoặc hàn ở cả hai đầu K = 0,75; với liên kết chốt ở cả hai đầu K = 0,875.
- Các bản liên kết của liên kết ngang phải đựơc hàn hoặc bắt bulông vào cả cánh chịu nén và cánh chịu kéo của dầm chủ khi:
+ Liên kết ngang đ−ợc gắn nối vào bản liên kết hoặc s−ờn tăng c−ờng đứng thực hiện chức năng nh− các bản liên kết.
+ Các dầm mặt cầu đ−ợc gắn nối vào bản liên kết, hoặc s−ờn tăng c−ờng đứng thực hiện chức năng nh− các bản nối.
Khi khơng có thơng tin, cần thiết kế liên kết hàn hoặc bulông chịu đ−ợc tải trọng nằm ngang 90 kN đối với cầu thẳng.
3.3.1.1. Liên kết ngang trong cầu dầm thẳng mặt cắt chữ I.
- Liên kết ngang do dầm thép định hình (thép cán) phải cao ít nhất bằng nửa chiều cao dầm và càng cao càng tốt.
- Liên kết ngang ở đầu dầm phải vng góc với trục dầm để đảm bảo truyền hết lực ngang xuống gối, nếu liên kết ngang ở đầu chéo thì phải xem xét thành phần dọc do liên kết ngang truyền tới. Khi các trụ đều chéo hơn 200 thì các liên kết ngang trung gian phải bố trí trực giao với cấu kiện chính. Nếu các trụ đều chéo thì liên kết ngang không cần song song với đ−ờng qua tim các gối.
3.3.1.2. Liên kết ngang trong cầu dầm thẳng mặt cắt hình hộp.
- Phải bố trí liên kết ngang ở trong các tiết diện hình hộp ở tại mố, trụ để chống lại chuyển vị và cong vênh. Liên kết ngang phải đ−ợc thiết kế để truyền mômen xoắn và các lực ngang từ hộp tới gối cầu.
- Nếu liên kết ngang là tấm thì liên kết ngang phải đ−ợc liên kết vào s−ờn và cánh của mặt cắt hộp
- Nếu liên kết ngang là tấm thì cửa qua phải thiết kế đủ rộng có thể. Tác động của các cửa qua đến ứng suất trong tấm vách cần đ−ợc xem xét và cân nhắc có cần gia cố vách khơng.
- Trong các hộp đơn phải có các liên kết ngang trung gian và phải xem xét khoảng cách giữa các liên kết ngang để hạn chế biến dạng của mặt cắt ngang hộp.
3.3.2 Liên kết dọc.
Liên kết dọc tr−ớc đây đ−ợc gọi là giằng gió cịn quy trình mới gọi là hệ giằng ngang.
Liên kết dọc phải đ−ợc xét đến cả trong giai đoạn thi công và trong giai đoạn khai thác. Có những liên kết dọc chỉ cần trong giai đoạn thi công và không cần trong giai đoạn khai thác thì sau khi thi cơng có thể tháo bỏ và gọi là liên kết dọc tạm.
ở vị trí cần thiết nên bố trí liên kết dọc trong hoặc gần mặt phẳng cánh dầm.
- Liên kết dọc phải đ−ợc thiết kế để:
+ Truyền đựơc lực gió ngang và động đất.
+ Bảo đảm tính bất biến hình của kết cấu nhịp trong quá trình chế tạo và lao lắp.
- Các bộ phận của liên kết dọc phải đảm bảo yêu cầu về độ mảnh nh− hệ liên kết ngang (xem 3.3.1).
- Các bản nút (bản liên kết) của hệ liên kết dọc phải đ−ợc liên kết vào s−ờn dầm chủ, khi s−ờn dầm chủ có s−ờn tăng c−ờng khoảng cách thẳng đứng từ bản nút đến cánh dầm ở gần phải đảm bảo:
+ Không nhỏ hơn một nửa chiều rộng bản cánh ở gần. + Không nhỏ hơn 150mm.
- Đầu các thanh của hệ liên kết dọc trên bản nút phải có khoảng cách tối thiểu 100mm đến s−ờn dầm và đến bất kỳ s−ờn tăng c−ờng nào.
- ở vị trí có s−ờn tăng c−ờng thì bản nút của hệ liên kết dọc phải đ−ợc
định tâm trên s−ờn tăng c−ờng dù bản nút ở cùng hoặc khác bên với s−ờn tăng c−ờng. Nếu bản nút cùng bên với s−ờn tăng c−ờng thì bản nút phải đ−ợc liên kết với s−ờn tăng c−ờng.
- Khi có thiết kế cho liên kết dọc chịu tải trọng động đất phải tham khảo các quy định ở điều 4.6.2.8 của quy trình.