tài liệu đề cương cầu thép

tài liệu đề cương cầu thép

- Trọng lượng bản thân của cầu thép nhỏ hơn so với cầu bê tông…, do vậy cầu thép cóthể vượt khẩu độ lớn

- Thép là vật liệu có môđun đàn hồi cao nên cầu thép có độ cứng đủ đáp ứng trong điềukiện khai thác bình thường, mặt khác nhờ tính dẻo nên cầu thép có khả năng chịu tácđộng của tải trọng xung kích

- Thép là vật liệu dễ gia công, có thể chế tạo thành nhiều hình dáng thích hợp với cácloại cầu khác nhau Cầu thép dễ công nghiệp hóa, vận chuyển, lao lắp do đó dễ bảođảm chất lượng, độ tin cậy cao, rút ngắn thời gian thi công ở hiện trường

- Tuy nhiên cầu thép cũng có những nhược điểm như:

+ Chịu tác động của môi trường, nhất là trong điều kiện ẩm, mặn… thép dễ bị gỉ làmtăng giá thành duy tu bảo dưỡng

Để khắc phục nhược điểm này người ta đã dùng thép không gỉ hoặc sơn bảo vệ có chấtlượng cao, tuổi thọ của loại sơn này từ 15 đến 20 năm hay sử dụng các biện phápchống gỉ khác

+ Ở những nước phải nhập khẩu thép, giá thành cầu thép có thể cao hơn giá thành cầu

- Cầu có yêu cầu thời gian thi công ngắn: cầu quân sự, cầu đảm bảo giao thông…

Câu 2 Các sơ đồ kết cấu và các kích thước cơ bản của cầu dầm thép?

a Kết cấu nhịp giản đơn

Ưu nhược điểm

Kết cấu nhịp giản đơn là loại được sửdụng nhiều nhất do có cấu tạo đơn giản, dễ chếtạo, thi công, dễ duy tu, sửa chữa, khi đó chiều cao kiến trúc thường nhỏ, giảm đất đắpsau mố, phù hợp với cầu đi trên Nói chung giá thành rẻ Tuy nhiên khó thỏa mãn cácyêu cầu mỹ quan Thích hợp cho khẩu độ vừa và nhỏ

[f]=1/400L, với cầu thành phố và cầu trên đường ô tô cấp I, II, III, IV;

[f]=1/300L, với cầu đường ô tô cấp V, VI;

[f]=1/800L, với cầu đường sắt

Trong đó L là khẩu độ tính toán

+ Kích thước, trọng lượng các mảnh dầm đáp ứng được điều kiện chuyên chở, lao lắp + Chiều cao kiến trúc nhỏ, giảm khối lượng đất đắp đường đầu cầu

+ Sử dụng tốt các thanh, tấm thép cán có kích thước thông thường, mối nối dọc ít, tốtnhất là theo chiều cao không có mối nối

Có thể xác định chiều cao dầm theo công thức:

Trong đó:

α – hệ số lấy bằng 2,5 đến 2,7;

M – mômen uốn tính toán ở mặt cắt giữa dầm;

R – cường độ tính toán của thép làm dầm chủ;

+ δ– bề dày của sườn dầm;

+ 5mm – độ chìa ra tối thiểu của bản cánh so với thép góc; và thỏa mãn điều kiện tốiđa:

Trong đó:

- tổng chiều dày các bản thép của cánh dầm;

+ a1– khoảng cách từ hàng đinh ngoài cùng trên thép góc cánh đến mép ngoài cùng củabản cánh;

+ a – khoảng cách từ hàng đinh ngoài cùng trên tập bản thép cánh đến mép ngoài cùng

Quy trình 22TCN–18–79 quy định thép góc liên kết sườn dầm với cánh dầm khôngđược nhỏ hơn L100x100x10

- Bề dày bản cánh:

Quy trình 22TCN–18–79 quy định: bề dày mỗi tấm thép của cánh không nhỏ hơn10mm và không lớn hơn 20mm Bề dày của tất các tấm thép cánh bao gồm cả cánhnằm ngang của thép góc không được lớn hơn 4,5d, nếu dùng hai búa tán thì khôngđược lớn hơn 5,5d, trong đó d là đường kính đinh tán Số lượng bản thép trong tập bảncũng không được vượt quá 7 đến 9

b Kết cấu nhịp liên tục

Ưu nhược điểm

So với cầu dầm giản đơn nhịp liên tục có những ưu, nhược điểm sau:

- Khẩu độ càng lớn thì nhịp liên tục càng kinh tế hơn

- Giảm kích thước trụ do không có lực đẩy ngang (trừ trụ có bố trí gối cố định) Mộtcách chính xác là ở trụ có gối di động cũng có lực đẩy ngang nhưng nhỏ

- Chiều cao dầm có thể thay đổi để đảm bảo yêu cầu mỹ quan

- Cấu tạo phức tạp

- Phát sinh ứng suất phụ do gối lún không đều và do thay đổi nhiệt độ

Đặc điểm cấu tạo

- Khẩu độ nhịp:

+ Khi có hai nhịp có thể dùng khẩu độ bằng nhau

+ Khi có ba nhịp thường lấy như sau: lb : lg= 0,7 ÷ 0,8

+ Khi có năm nhịp, lb : lbg : lg= 0,4 ÷ 0,75 ÷ 1

Trong đó:

+ lb– chiều dài nhịp biên;

+ lg– chiều dài nhịp giữa;

+ lbg– chiều dài nhịp trung gian nối nhịp biên và nhịp giữa

- Chiều cao dầm: Thường lấy chiều cao dầm tương ứng theo chiều dài nhịp h/l = 1/20 ,tuy nhiên đối với cầu có chiều dài lớn chiều cao dầm thường thay đổi để đảm bảo mỹquan và kinh tế

Câu 3 cấu tạo mặt cắt ngang dầm đặc, dầm hộp áp dụng trong cầu dầm thép Cấu tạo các sườn tăng cường và nhiệm vụ của chúng?

Để đảm bảo ổn định cho sườn dầm người ta đặt thêm vào sườn dầm các sườn tăngcường đứng và có thể cả sườn tăng cường ngang bằng thép góc hoặc thép bản

Việc bố trí sườn tăng cường phải căn cứvào tính toán ổn định cục bộ sườn dầm chủ; tạicác vị trí có liên kết ngang nhất thiết phải bố trí sườn tăng cường đứng

Sườn tăng cường nên đặt đối xứng ở cả hai bên của sườn dầm, trong quy trình22TCVN–272–05 không quy định phải bố trí sườn tăng cường đối xứng hai bên sườndầm và với các dầm biên thường chỉ bố trí sườn tăng cường đứng ở phía trong trừ sườntăng cường đứng ở gối

1 Cánh dầm; 2 Sườn tăng cường đứng; 3 Sườn tăng cường ngang; 4 Sườn dầm chủ

- Bề dày của sườn tăng cường không được nhỏ hơn 1/15 bề rộng cánh nhô ra của dầmchủ và không nhỏ hơn 10mm

- Các đầu của sườn tăng cường đứng phải được tựa khít vào cánh dầm Nên có bảnthép đệm đặt giữa đầu sườn và cánh dầm chịu kéo, bản đệm có bề dày 16 đến 20mm,

bề rộng 30 đến 40mm Cho phép hàn trực tiếp đầu sườn tăng cường với bản thép củacánh dầm chịu nén hay với bản cánh dưới của dầm ở gối Miếng đệm được hàn đínhvào đầu sườn tăng cường và không hàn vào cánh chịu kéo

- Tại gối sườn tăng cường được bố trí dày hơn Đối với những dầm có chiều cao lớn,riêng sườn tăng cường đứng không đủ đảm bảo ổn định cục bộ cho sườn dầm thì phải

bố trí thêm sườn tăng cường ngang Khoảng cách từ sườn tăng cường ngang đến cánhchịu nén của dầm chủ lấy như sau:

+ Khi dùng một sườn: (0,20 ÷ 0,25)h;

+ Khi dùng hai hay ba sườn: sườn thứ nhất (0,15 ÷ 0,20)h; sườn thứ hai (0,40÷0,50)h;sườn thứ ba đặt trong khu vực chịu kéo của sườn dầm, trong đó h là chiều cao sườndầm chủ

Khi có cả sườn tăng cường đứng và sườn tăng cường ngang thì mômen quán tính củacác sườn này đối với trục qua trọng tâm của nó và song song với mặt phẳng sườn dầmkhông nhỏ hơn các giá trị sau:

- Với sườn tăng cường ngang

- Với sườn tăng cường đứng

nhưng không nhỏ hơn 1,5hδ3 và không lớn hơn 7hδ3

Trong đó:

+ h – chiều cao sườn dầm;

+ b – bề dày sườn dầm;

+ a – khoảng cách giữa hai sườn tăng cường đứng;

+ δ– bề dày sườn tăng cường

Ở chỗ giao nhau giữa sườn tăng cường đứng và ngang nên để sườn ngang và mạch hàngắn nó với sườn dầm chạy liên tục, còn sườn tăng cường đứng cắt rời và liên kết vớisườn ngang bằng đường hàn góc, nếu sườn tăng cường đứng liên tục thì sườn nganggián đoạn phải gắn với sườn đứng bằng mạch hàn thấu suốt toàn bộ bề dày sườn

Cấu tạo sườn tăng cường

1 Sườn tăng cướng đứng; 2 Sườn tăng cường ngang; 3 Lỗ khoét; 4 Thép đệm

Ở chỗ tiếp giáp giữa sườn tăng cường đứng và ngang với cánh dầm hoặc bản tiết điểmnằm ngang của hệ liên kết dọc thì ở sườn tăng cường đứng nên khoét lỗ hình chữ nhật

có góc làm tròn, kích thước lỗ cao 80 ÷120mm, rộng 50 ÷ 80mm, bán kính góc trònkhông nhỏ hơn 20mm

Sườn tăng cường của dầm hộp có thể làm bằng thép bản, thép góc hoặc thép chữ T

Câu 4 các kiểu cấu tạo mối nối dầm chủ, ưu khuyết điểm và phạm vi áp dụng của chúng, cách tạo vồng bằng mối nối?

a Mối nối dầm chủ

Cần thiết phải có mối nối dầm chủ là do hai yêu cầu chính: kích thước thép cán (théptấm, thép hình…) hạn chế, chẳng hạn thép I thường có chiều dài 12m, thép tấm cóchiều dài 6m nhưng chiều dài dầm chủ thường lớn hơn; thứ hai là khi dầm chủ dài nhưthế không thể nối ghép ngay ở công xưởng vì khó vận chuyển do đó cần chế tạo thànhtừng đoạn để nối ghép ở công trường Như vậy có những mối nối tiến hành ở côngxưởng, nhưng cũng có mối nối phải tiến hành ở công trường

- Yêu cầu đối với mối nối

+ Tại mối nối thép cơ bản bị gián đoạn, phải có các thành phần phụ, bản táp đủ thaythế để truyền lực, tránh ứng suất tập trung và không có bộ phận nào bị quá tải

+ Mối nối phải đơn giản, dễ thực hiện, có thể định hình

+ Nếu tạo vồng bằng mối nối thì phải đúng độ vồng thiết kế

b Mối nối sườn dầm

- Sườn dầm chịu lực cắt là chính nên hạn chế mối nối ở chỗ có lực cắt lớn Sườn dầmthường nối theo kiểu đối đầu, có hai bản nối ghép đối xứng để giảm số lượng đinh,không nối chồng tránh truyền lực lệch tâm và tăng số lượng đinh

- Nối sườn dầm bằng bản táp có chiều cao lọt vào trong khoảng giữa hai thép góc củacánh trên và cánh dưới không tốt vì khi đó các thép góc phải làm việc quá tải

- Nên có bản táp phủ lên cánh thép góc như vậy thép góc không quá tải và giảm bớt sốđinh vì các đinh ở xa làm việc nhiều hơn Có thể dùng thép góc để nối thép góc nhưngtốt hơn là dùng thép bản vì như vậy không phải gọt sống của thép góc nối

Mối nối sườn dầm

a Bản táp không phủ lên cánh thép góc; b Bản táp có bản phủ lên cánh thép góc và ở

4 góc có 4 bản lót phụ dày bằng cánh đứng thép góc

c Mối nối bản cánh

- Mối nối bản cánh chịu mômen nên tránh mối nối ở nơi có mômen lớn

- Mối nối bản cánh có thể là đối đầu, so le hoặc kết hợp đối đầu và so le

- Cánh dầm có thể có thép bản và thép góc, thép bản được nối bằng thép bản còn thépgóc có thể nối bằng thép góc hoặc thép bản

- Mối nối đối đầu đơn giản nhưng tốn nhiều bản táp, nếu tiết diện bản cánh lớn thì mốinối này không phù hợp

Mối nối cánh dầm

a Nối đối đầu; b Nối so le; c Nối kết hợp

1 Cánh dầm chủ; 2 Sườn dầm chủ; 3 Thép góc cánh; 4 Bản táp cánh; 5 Thép gócnối ghép; 6 Bản táp sườn dầm chủ

- Mối nối so le có bản cánh và thép góc cánh gián đoạn ở nhiều vịtrí khác nhau, mốinối này tốn ít bản táp, tuy vậy để vận chuyển đến công trường thì gặp khó khăn do đầucác bản thép thừa ra quá mỏng nên dễ cong vênh, việc lắp ghép tại công trường cũngkhó khăn do các khối dầm chỉ thuận tiện khi cẩu nâng hạ theo phương thẳng đứng

- Mối nối kết hợp : ở đây trình bày mối nối bản cánh gồm ba bản thép và hai thép góccánh Hai tấm thép cánh F2 và F3 được liên kết nhờ hai bản táp Đ1và Đ2, tấm thép cánh

Đ1 được liên kết nhờ bản táp trên cùng Đ1

Cánh nằm ngang của thép góc nhường chỗ cho bản đệm Đ2, còn bản thân nó được liênkết nhờ thép góc táp 5 Còn lại 6 là bản táp sườn dầm

d Cách tạo vồng bằng mối nối

- Có nhiều cách tạo vồng nhưng tạo vồng bằng mối nối vừa dễ thi công vừa kinh tế, trừtrường hợp dầm ngắn không cần phải nối thì khi đó thường không cần tạo vồng

+ Đối với dầm có một mối nối thì cả hai đoạn dầm đều đặt dốc để tạo vồng

+ Đối với những dầm có hai mối nối thường những đoạn giữa đặt nằm ngang, còn haiđoạn đầu đặt dốc để tạo vồng Trường hợp dầm có từ ba mối nối trở lên cách tạo vồngcũng làm tương tự

Cách tạo vồng cho dầm một mối nối

Giả sử dầm gồm hai đoạn có chiều dài l1, l2 cần tạo độ vồng là fv Muốn vậy cần đặt cácđoạn dầm nghiêng với mặt nằm ngang góc α1và α2 Để đạt được điều đó bản táp sườndầm 2 được đặt sao cho cột đinh trên đoạn có chiều dài l1, l2 nghiêng với trục thẳngđứng những góc tương ứng là α1và α2 Dễ dàng thấy rằng thỏa mãn điều đó thì dầm sẽđạt được độ vồng fv, nghĩa là tại mặt cắt có mối nối đáy mặt cắt cao hơn đường nốiđỉnh hai gối tại vị trí đó một đoạn đúng bằng fv

Nối tạo vồng từhai đoạn dầm

Cách tạo độvồng cho dầm có hai mối nối

Thường trong trường hợp này ta đặt cho đoạn dầm giữa nằm ngang các đoạn đầu vàcuối nghiêng với đoạn giữa những góc α1và α3 để ở vị trí mối nối đạt được độ vồng là

c Hệ liên kết dọc

Hệ liên kết dọc chủyếu đểchịu các lực ngang tác dụng lên kết cấu nhịp (lực gió, lực lắcngang…) Hệ liên kết dọc cùng hệ liên kết ngang tạo cho mạng dầm có độ cứng chốngxoắn nên cũng có quan điểm cho rằng hệ liên kết dọc cũng góp phần phân phối đềuhơn tải trọng thẳng đứng cho các dầm chủ khi tải trọng đặt lệch tâm

Theo quy trình Nhật bản: cầu dầm đặc tiết diện chữ I nói chung phải có hệ liên kết dọctrên và dưới để truyền tải trọng ngang một cách điều hòa lên gối cầu Trong cầu dầmđặc chạy trên dầm chủ liên kết với bản mặt cầu bằng thép (bản trực hướng), hoặc bằng

bê tông cốt thép (dầm liên hợp) để chống lại biến dạng ngang thì có thể không cần hệliên kết dọc trên Nếu cầu không vượt quá 25m và có bố trí liên kết ngang cứng thì cóthể bỏ qua hệ liên kết dọc dưới, nhưng đối với cầu cong thì không thể bỏ qua

Trong cầu ôtô khi cầu có nhiều dầm chủ thì có thể bố trí hệ liên kết dọc cho từng cặphai dầm một, còn giữa các cặp thì chỉ có liên kết ngang

Các thanh của hệ liên kết dọc có thể cấu tạo bằng 1 hoặc 2 thép góc, hai đầu thanhđược hàn, tán đinh hoặc bắt bulông cường độcao vào bản tiết điểm của hệ liên kết dọc,các bản tiết điểm này được gắn trên sườn của dầm chủ Bản tiết điểm của hệ liên kếtdọc có thể cấu tạo thành 2 miếng để sườn tăng cường đứng không bị gián đoạn ở chỗgiao với bản tiết điểm Các thanh của hệliên kết ngang cũng được coi là một thanh của

hệ liên kết dọc

Cấu tạo hệliên kết dọc

1 Dầm chủ; 2 Liên kết ngang; 3 Liên kết dọc; 4 Bản nút của hệ liên kết dọc

Cầu đường sắt có mặt cầu đặt trực tiếp lên dầm chủ nhất thiết phải bốtrí cả liên kết dọctrên và dưới Giữa mặt trên của cánh thanh liên kết dọc và của bản nút đến đáy tà vẹtphải có khoảng hở lớn hơn 4cm để khi tà vẹt bị võng xuống không đè vào các thanhhay bản nút của hệ liên kết dọc

Câu 6 Tính toán nội lực cho dầm chủ trong cầu dầm thép?

a Xác định nội lực cho dầm chủ

Nội lực do tĩnh tải sinh ra

Tĩnh tải thường được chia đều cho các dầm dưới dạng một lực rải đều dọc theo chiềudài dầm Nội lực do tĩnh tải được tính dựa trên đường ảnh hưởng theo các công thứcsau:

Trong đó:

+ qtc – tĩnh tải tiêu chuẩn rải đều;

+ Qttc , Mttc , Qttt , Mttt – mômen uốn và lực cắt tiêu chuẩn và tính toán do tĩnh tải sinhra;

+ ΩM, ΩQ – tổng diện tích đường ảnh hưởng mômen uốn và lực cắt của mặt cắt cần xácđịnh nội lực

+ nt: Hệ số tải trọng của tĩnh tải nt=1.1 khi tăng tải

nt=0.9 khi giảm tải

Nội lực do hoạt tải sinh ra

- Đối với cầu đường ô tô nội lực tính toán sẽ lấy giá trị lớn hơn trong hai tổng nội lực

do các tải trọng sau đây sinh ra:

Max (Tĩnh tải + Ôtô + Người đi, Tĩnh tải + Xe bánh hoặc Xe xích)

- Đối với cầu đường sắt nếu có cả đường cho người đi bộ thì nội lực tính toán là tổngnội lực do tĩnh tải, đoàn tàu và người đi bộ sinh ra

Câu 7 Kiểm tra điều kiện bền của dầm chủ trong cầu dầm thép?

Wth– mômen chống uốn tính toán của mặt cắt thực (có trừ tiết diện tiêu hao);

Ru– cường độ tính toán của thép dầm chủ khi chịu uốn Theo quy trình 22TCN–18–79đối với thép cacbon Ru= 2000 kG/cm2,còn đối với thép hợp kim thấp Ru= 2800 kG/cm2

Jng– mômen quán tính của tiết diện nguyên;

b – bề rộng mặt cắt tại điểm tính ứng suất, tức là tại trục trung hòa;

Sng– mômen tĩnh của phần diện tích nguyên nằm giữa trục trung hòa và mép trên hoặcmép dưới của tiết diện lấy đối với trục trung hòa;

R0– cường độ tính toán của thép dầm chủ khi chịu lực dọc trục Theo quy trình22TCN–18–79 đối với thép cacbon R0= 1900 kG/cm2, còn đối với thép hợp kim thấp

R0= 2700kG/cm2

c’ – hệ số xét tới sự phân bố không đều của ứng suất tiếp: c’=1÷1,25 và lấy như sau:

c Ứng suất tính đổi

Kiểm tra ứng suất tính đổi tại mặt cắt mômen uốn tính toán và lực cắt tính toán có giátrịcùng lớn, trong dầm giản đơn thường kiểm tra ở mặt cắt 1/4L

Trên mặt cắt cần kiểm tra đối với điểm có và cùng lớn Đối với mặt cắt chữ I đó làđiểm thuộc sườn dầm ở chỗ tiếp giáp giữa sườn và cánh dầm

Trong đó:

Mtt, Qtt– mômen uốn và lực cắt tính toán tại mặt cắt kiểm tra td;

y – khoảng cách từ điểm tính ứng suất đến trục trung hòa;

Jth– mômen quán tính của tiết diện thực;

Sb

ng – mômen tĩnh của phần tiết diện nguyên tính từ điểm tính ứng suất đến mép lấy đốivới trục trung hòa

b – bề rộng mặt cắt tại điểm tính ứng suất

d Kiểm tra độ bền mỏi

trong đó:

M’ – mômen uốn đểtính mỏi;

– hệ số triết giảm cường độ tính toán khi tính mỏi Với các kết cấu liên kết bằng đinhtán và hàn lấy theo công thức:

Đối với kết cấu chủ yếu chịu kéo

với min, max– các ứng suất nhỏ nhất và lớn nhất về trị số tuyệt đối có kèm theo dấu;

a, b – các hệ số Đối với thép cacbon a = 0,58; b = 0,26; đối với thép hợp kim thấp a =0,65,

b = 0,30 Đối với những cấu kiện (và các liên kết của chúng) của đường xe chạy vànhững cấu kiện chịu tải trọng cục bộ (và những liên kết của chúng) của dàn chủ khichiều dài đặt tải của đường ảnh hưởng < 22m thì hệ số a phải nhân thêm với A, trong

đó

A = B - C 1

Các trị số B và C phụ thuộc vào lấy theo quy trình 22TCN–18–79

Đối với các cấu kiện và liên kết của cầu ô tô và cầu thành phố trong mọi trường hợp trị

số a đều giảm đi 30%

Đối với kết cấu chủ yếu chịu nén

Câu 9: Kiểm tra điều kiện độ cứng và dao động của dầm chủ trong cầu dầm thép?

a Kiểm tra điều kiện độ cứng và tính độ vồng xây dựng

Để đảm bảo điều kiện cứng độ võng do hoạt tải sinh ra phải nhỏ hơn hoặc bằng độvõng cho phép:

trong đó:

– hệ số phân bố ngang của hoạt tải;

qtđ– tải trọng rải đều tương đương của hoạt tải khống chế thiết kế, tức là hoạt tải sinh ra

độ võng lớn nhất Hoạt tải tương đương này được tra theo đường ảnh hưởng mômenuốn của mặt cắt giữa nhịp

E – môđun đàn hồi của thép dầm chủ;

Jng– mômen quán tính nguyên của mặt cắt dầm

Tính độ vồng xây dựng: Trong cầu giản đơn độ vồng xây dựng thường được tạo ra vớimục đích để giảm độ võng tổng cộng do tĩnh tải và hoạt tải gây ra và dầm luôn daođộng quanh đường nằm ngang khi có hoạt tải ra vào cầu với biên độ dao động bằng 1/2fh Độ vồng xây dựng có giá trị như sau:

tc là tĩnh tải tiêu chuẩn tác dụng lên một dầm

Quy trình 22TCN–18–79 quy định nếu độ võng do tĩnh tải tiêu chuẩn sinh ra và hoạttải tiêu chuẩn không vượt quá 1,5cm hay 1/1600 khẩu độ tính toán thì cho phép không

dự kiến độ vồng xây dựng

Có nhiều biện pháp để tạo độ vồng xây dựng, với cầu dầm biện pháp dùng mối nối làtin cậy và được dùng khá phổ biến

b Kiểm tra chu kỳ dao động

Điều 1.53 Quy trình 22TCN–18–79 quy định: Trong kết cấu nhịp dầm kim loại giảnđơn của cầu đường sắt chu kỳ tính toán của dao động tự do theo phương ngang cầu

không được vượt qúa 0,01L giây và không lớn hơn 1,5 giây (L là khẩu độ tính bằngmét) Trong kết cấu nhịp cầu ô tô, cầu thành phố và cầu bộ hành chu kỳ tính toán củadao động tự do thẳng đứng không được nằm trong khoảng từ 0,3 đến 0,7 giây, còn chu

kỳ dao động ngang không được trùng hoặc bằng bội số của chu kỳ dao động thẳngđứng (Quy trình mới của Nga quy định phạm vi này cho cầu đường ô tô là 0,42 đến0,68 giây)

Có thể tính toán chu kỳ dao động tự do theo công thức:

do tải trọng 1T đặt ngang tại giữa nhịp;

– hệ số tính đến độ cứng của các thanh ngang tức là của liên kết ngang, lấy theo quyđịnh trang 262 quy trình 22TCN–18–79

Cũng có thể dùng công thức sau để tính chu kỳ dao động thẳng đứng:

trong đó:

L – khẩu độ tính toán;

qttc– tĩnh tải tiêu chuẩn;

EJ – độ cứng chống uốn của dầm thép theo phương thẳng đứng;

g – gia tốc trọng trường

Câu 10: Tính toán liên kết bản cánh với sườn dầm?

a Liên kết giữa bản cánh với sườn dầm

Liên kết bản cánh với sườn dầm bằng đinh tán hoặc hàn nhằm chống lại xu hướngtrượt tương đối giữa chúng khi chịu lực

 Lực tác dụng

Lực trượt ở mặt tiếp giáp giữa cánh dầm và sườn dầm trên một đơn vị chiều dài do lựccắt sinh ra được tính theo công thức:

Trong đó:

Q – lực cắt tính toán;

Sb– mômen tĩnh của cánh dầm đối với trục trung hòa

Khi biên dầm chịu áp lực của bánh xe truyền trực tiếp tới qua các lớp mặt cầu và qua tàvẹt thì liên kết cánh với sườn dầm còn phải chịu áp lực cục bộ

Tính cho một mét chiều dài sườn dầm ta có:

Rc, Rem– cường độ tính toán chịu cắt và ép mặt của đinh tán;

0,6R0– cường độ tính toán chịu cắt của sườn dầm

Theo các bất đẳng thức trên ta tính được khoảng cách a nếu định trước đường kínhđinh hoặc ngược lại

 Mối nối đinh tán

Ký hiệu M0 và Q0 là mômen uốn tính toán và lực cắt tính toán ở mặt cắt có mối nối

- Mối nối sườn dầm:

Sườn dầm chịu một phần M0 và chịu toàn bộ lực cắt Q0, ta có:

Trong đó:

Js, J – mômen quán tính của sườn dầm và của toàn bộ mặt cắt đối với trục trung hòa Lực cắt xem như phân bố đều cho các đinh nên nếu có n đinh ở mỗi phía của mối nốithì mỗi đinh chịu một lực là

Mômen uốn M phân bố không đồng đều cho các đinh Để tính được nội lực trong thâncác đinh do mômen uốn sinh ra, cần dựa trên ba giả thiết sau:

+ Mặt cắt vẫn phẳng sau khi biến dạng;

+ Nội lực trong thân đinh do M tỷ lệ với khoảng cách từ trọng tâm đám đinh đến đinh; + Dưới tác dụng của M, toàn bộ đám đinh quay xung quanh trọng tâm đám đinh

Nếu chiều cao sườn dầm lớn và có ít cột đinh có thể xem mômen uốn phân phối chocác đinh theo quy luật đường thẳng, khi đó lực tác dụng lên đinh ở xa trục trung hòanhất sẽ là:

Như vậy lực do cảQ và M sinh ra cho đinh ở xa trục nhất là: